名校
解题方法
1 . 完成下列问题。
(1)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2∶1的和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡: ,反应过程中氨气质量与时间关系如图所示:
A点正反应速率___________ B点逆反应速率(填“>”、“<”或“=”),上述反应达平衡状态后降低体系温度,新平衡体系中的体积分数与原平衡相比___________ (填“下降”、“不变”或“升高”)
(2)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol,发生反应:,反应相同时间,测得各容器中的转化率与容器体积的关系如下图所示。
下列说法正确的是___________ 。
A.容器内的压强:
B.图中c点所示条件下,
C.向a点平衡体系中充入一定量的,达到平衡时,的转化率比原平衡大
(3)电解法制取,同时可获得氢气:,工作原理如图1所示。已知:若NaOH溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质:只在强碱性条件下稳定。
①电解时,Fe电极发生的电极反应式为___________ 。
②随初始的变化如图2,则分别分析M、N点均低于最高值的可能的原因:M点___________ ;N点___________ 。
(4)甲醚()是重要的化工原料,制取原理如下:
主反应①:。
副反应②:。
选择合适的催化剂。在不同温度和5MPa压强下,测得甲醚的选择性如下图所示。的选择性=(2×的物质的量/反应的的物质的量)×100%
图中,温度高于265℃后甲醚选择性降低,从平衡的角度分析,其可能的原因是___________ 。
(1)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2∶1的和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡: ,反应过程中氨气质量与时间关系如图所示:
A点正反应速率
(2)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol,发生反应:,反应相同时间,测得各容器中的转化率与容器体积的关系如下图所示。
下列说法正确的是
A.容器内的压强:
B.图中c点所示条件下,
C.向a点平衡体系中充入一定量的,达到平衡时,的转化率比原平衡大
(3)电解法制取,同时可获得氢气:,工作原理如图1所示。已知:若NaOH溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质:只在强碱性条件下稳定。
①电解时,Fe电极发生的电极反应式为
②随初始的变化如图2,则分别分析M、N点均低于最高值的可能的原因:M点
(4)甲醚()是重要的化工原料,制取原理如下:
主反应①:。
副反应②:。
选择合适的催化剂。在不同温度和5MPa压强下,测得甲醚的选择性如下图所示。的选择性=(2×的物质的量/反应的的物质的量)×100%
图中,温度高于265℃后甲醚选择性降低,从平衡的角度分析,其可能的原因是
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解题方法
2 . 氮的氧化物是大气污染物之一,研究它们的反应机理,对于消除环境污染,促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题:
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(为速率常数)。下列表述正确的是___________
(2)对反应,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
图中M点对应的速率(对应温度)___________ (填“>”、“<”或“=”),温度高于,NO转化率降低的原因可能是___________ 。
(3)在密闭容器中充入和,发生反应:。平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
①下列物理量中,图中d点大于b点的是___________ (填字母)。
A.正反应速率 B.逆反应速率
C.的浓度 D.对应温度的平衡常数
②c点NO的平衡转化率为___________ 。
③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的___________ 点。
(4)时,向容积为2L的恒容容器中充入、,发生反应:,体系的总压强P随时间t的变化如下表所示:
①内该反应的平均反应速率___________ 。
②该温度下反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(为速率常数)。下列表述正确的是___________
A.升高温度,第一步向右进行的程度变大 |
B.第二步的活化能比第三步小 |
C.为反应的催化剂 |
D.分解反应的速率与是否含碘蒸气有关 |
(2)对反应,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
图中M点对应的速率(对应温度)
(3)在密闭容器中充入和,发生反应:。平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
①下列物理量中,图中d点大于b点的是
A.正反应速率 B.逆反应速率
C.的浓度 D.对应温度的平衡常数
②c点NO的平衡转化率为
③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的
(4)时,向容积为2L的恒容容器中充入、,发生反应:,体系的总压强P随时间t的变化如下表所示:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
240 | 226 | 216 | 210 | 210 |
②该温度下反应的平衡常数
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2023-12-18更新
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166次组卷
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2卷引用:广东省深圳市实验学校高中部2023-2024学年高二上学期第三阶段考试化学试题
名校
解题方法
3 . 以CO2和NH3为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”,该体系中同时存在以下反应:
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1=-159kJ·mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=+72kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=___________ kJ·mol-1,ΔS___________ 0(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1___________ c2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
①a___________ b(填“>”或“<”)。
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为___________ (答一点)。
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=___________ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。保持温度不变,平衡后再向容器中通入一定量的水蒸气,NH2COONH4的平衡产率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1=-159kJ·mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=+72kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
①a
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=
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2023-12-11更新
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144次组卷
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2卷引用:河南省顶级名校2023-2024学年高三上学期12月教学质量测评理科综合试题
名校
解题方法
4 . 工业上通过将CO、CO2与氢气反应,实现碳中和。
(1)已知反应 ,在恒容密闭条件下,该反应达平衡时各组分的浓度随温度变化的曲线如图所示(某些曲线只画出了部分),回答下列问题:
①该反应的平衡常数表达式为___________ 。
②图中曲线b、c分别表示的是平衡时___________ 和___________ 的浓度变化。
③已知坐标A(450,0.4),B(390,0.13),求450K时该反应的K=___________ 。(列出带数值的计算表达式即可,不需要算最终结果)
(2)用CO和H2合成CH3OH的反应为,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示:
①图中T1、T2、T3的大小关系为___________ 。
②图中b、c点逆反应速率的大小关系为___________ 。
③图中b、c、d点平衡常数的大小关系为___________ 。
④若忽略坐标上的数值,横坐标表示温度,T1、T2、T3分别用P1、P2、P3替换,则纵坐标可以表示___________ ,P1、P2、P3的大小关系为___________ 。
(1)已知反应 ,在恒容密闭条件下,该反应达平衡时各组分的浓度随温度变化的曲线如图所示(某些曲线只画出了部分),回答下列问题:
①该反应的平衡常数表达式为
②图中曲线b、c分别表示的是平衡时
③已知坐标A(450,0.4),B(390,0.13),求450K时该反应的K=
(2)用CO和H2合成CH3OH的反应为,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示:
①图中T1、T2、T3的大小关系为
②图中b、c点逆反应速率的大小关系为
③图中b、c、d点平衡常数的大小关系为
④若忽略坐标上的数值,横坐标表示温度,T1、T2、T3分别用P1、P2、P3替换,则纵坐标可以表示
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5 . 溴代烷的制备,常规工艺分“氧化”和“溴化”两个过程,通常以在合适温度下催化氧化制备(溴易液化,注意控制温度和压强)。再利用完成溴代过程来制备:新工艺是将烷烃、和混合,直按催化“氧化溴化”得到溴代烷。回答下列问题:
(1)已知:TK时,部分物质的相对能量如下表:
此温度下,在恒容密闭容器中充入和发生“氧化”,测得反应物的平衡转化率为60%。若保持其他条件不变,改为绝热状态,平衡时测得放出热量为,则下列关系正确的是___________(填标号)。
(2)“溴化”时容器体积可变,在温度为TK时,向容器中投入初始浓度均为的和,发生反应:。保持温度不变,压缩容器体积,测得不同容积下的平衡浓度如下表:
当容器体积从缩小到时,测得此时容器内仅有四种气态组分,平衡___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”),m=___________ ;容器体积缩小到时,平衡___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)新工艺中,“氧化溴化“反应:,反应起始物料、、分别为、、时,在不同条件下达到平衡,设体系中的物质的量分数为,在T为下的、在p为下的如图所示。a点对应的压强为___________ ;b点对应的反应条件为___________ ,此时___________ (保留三位有效数字)。
(1)已知:TK时,部分物质的相对能量如下表:
物质 | ||||
相对能量 | x | y | z | w |
A. | B. |
C. | D. |
容器体积 | |||
m | 0.09 | 0.25 |
(3)新工艺中,“氧化溴化“反应:,反应起始物料、、分别为、、时,在不同条件下达到平衡,设体系中的物质的量分数为,在T为下的、在p为下的如图所示。a点对应的压强为
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6 . 向体积为的固定密闭容器中通入气体,在一定温度下发生如下反应:
(1)经后达平衡,此时容器内压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为_____ 。
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一时间内测得的反应速率分别为:甲:;乙:;丙:;丁:。若其他条件相同,温度不同,温度由高到低的顺序是(填序号)_____ 。
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向_____ (填“左”“右”或“不”,下同)移动。
(4)若在相同条件下向达到(1)所述平衡体系中再充入气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比_____。
(5)若保持与(1)的温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为、、,达平衡时各物质百分含量与(1)平衡时相等,则应满足的关系为_____ 。
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为、、,达平衡时各物质浓度与(1)平衡时相等,则起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则的取值范围应为_____ 。
(1)经后达平衡,此时容器内压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一时间内测得的反应速率分别为:甲:;乙:;丙:;丁:。若其他条件相同,温度不同,温度由高到低的顺序是(填序号)
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向
(4)若在相同条件下向达到(1)所述平衡体系中再充入气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比_____。
A.无法确定 | B.前者一定大于后者 |
C.前者一定等于后者 | D.前者一定小于后者 |
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为、、,达平衡时各物质浓度与(1)平衡时相等,则起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则的取值范围应为
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7 . 可作大型船舶的绿色燃料,可由CO或制备。工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2: (副反应)
(1),该反应的___________ 。
(2)将和按通入密闭容器中发生反应1和反应2,分别在、、下改变反应温度,测得的平衡转化率()以及生成、CO选择性(S)的变化如图(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①代表下随温度变化趋势的是曲线___________ (填“a”“b”或“c”)。
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是___________ 。
③P点对应的反应2的平衡常数___________ (保留两位有效数字)。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现选择性100%,原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是___________ 。
①电极a为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②生成的电极反应式为___________ 。
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、、的混合气,且,则惰性电极2的电流效率为___________ (×100%)。
反应1:
反应2: (副反应)
(1),该反应的
(2)将和按通入密闭容器中发生反应1和反应2,分别在、、下改变反应温度,测得的平衡转化率()以及生成、CO选择性(S)的变化如图(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①代表下随温度变化趋势的是曲线
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是
③P点对应的反应2的平衡常数
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现选择性100%,原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是
(3)最近,中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体,将带来系列技术变革。某小组据此设计了如下装置(如图),以电化学方法进行反应1。
①电极a为电源的
②生成的电极反应式为
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、、的混合气,且,则惰性电极2的电流效率为
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2023-06-03更新
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702次组卷
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5卷引用:湖南省宁乡市实验中学等多校联考2024届高三下学期一轮复习总结性考试(月考)化学试题
湖南省宁乡市实验中学等多校联考2024届高三下学期一轮复习总结性考试(月考)化学试题重庆市巴蜀中学校2023学年高三模拟预测化学试题(已下线)专题14 化学反应原理综合题-2023年高考化学真题题源解密(新高考专用)广西名校2023-2024学年高三上学期仿真卷(一)化学试题湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题
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8 . 为实现“碳达峰”、“碳中和”目标,可将CO2催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应:
反应I: △H1<0
反应II: △H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
则反应I的_______ 。
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
(3)向容器中加入1mol CO2、1mol H2,维持压强100kpa发生反应,CO2和H2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。
①曲线_______ (填“L1”或“L2”)表示CO2的平衡转化率。
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为_______ 。
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为_______ mol,反应I的标准平衡常数_______ (保留1位小数)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:,,其中,、、、为各组分的平衡分压)。
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生CH4的电极反应式为_______ 。
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为_______ 。
反应I: △H1<0
反应II: △H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
物质 | H2(g) | CO2(g) | CH3OH(g) | H2O(g) |
0 | -393.5 | -201 | -241.8 |
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,CO的浓度一定保持不变 |
B.降低温度,反应II的逆反应速率增大,正反应速率减小 |
C.增大 CH3OH的浓度,反应II的平衡向正反应方向移动 |
D.恒温恒压下充入气,反应I的平衡向逆反应方向移动 |
①曲线
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生CH4的电极反应式为
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为
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9 . 氮的氧化物既是空气的主要污染物,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)已知
Ⅰ、,;
Ⅱ、,。
则反应的△H=___________ 。又知,反应机理为(快反应),(慢反应),则活化能较小的是反应是___________ (填“快反应”或“慢反应”)。
(2)若用、分别表示正、逆反应的速率常数(只受温度影响),反应△H<0的,,则该反应的正反应速率v(正)、、反应物浓度之间的关系式为___________ 。
(3)在不同压强下,向某恒容密闭容器中通入初始浓度为2、6NO,使其发生反应,,测得平衡时的体积百分含量随着温度、压强变化情况如图所示:
①、、由大到小的顺序为___________ ,为提高NO的转化率,可采取的措施是___________ (写两点)。
②若、时,反应开始到达到平衡的时间为10s,则此阶段中___________ (用分数表示),平衡常数___________ 。
(1)已知
Ⅰ、,;
Ⅱ、,。
则反应的△H=
(2)若用、分别表示正、逆反应的速率常数(只受温度影响),反应△H<0的,,则该反应的正反应速率v(正)、、反应物浓度之间的关系式为
(3)在不同压强下,向某恒容密闭容器中通入初始浓度为2、6NO,使其发生反应,,测得平衡时的体积百分含量随着温度、压强变化情况如图所示:
①、、由大到小的顺序为
②若、时,反应开始到达到平衡的时间为10s,则此阶段中
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解题方法
10 . 随着我国“碳达峰”、“碳中和”目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以和为原料合成尿素: 。
(1)有利于提高平衡转化率的措施是_______(填标号)。
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图甲所示。
第一步:
第二步:
反应速率较快的是反应_______ (填“第一步”或“第二步”)。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示:
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______ (填标号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂2mol C—H和1mol H—H
②由图乙可知,压强_______ (填“>”“<”或“=”)。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的_______ (用含的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯。
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图丙所示:
(4)阴极电极反应为_______ ;该装置中使用的是_______ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
Ⅰ.以和为原料合成尿素: 。
(1)有利于提高平衡转化率的措施是_______(填标号)。
A.高温低压 | B.低温高压 | C.高温高压 | D.低温低压 |
第一步:
第二步:
反应速率较快的是反应
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示:
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂2mol C—H和1mol H—H
②由图乙可知,压强
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯。
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图丙所示:
(4)阴极电极反应为
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342次组卷
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2卷引用:湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三下学期月考卷(六)化学试题