化學(xué)平衡定義和判定_第1頁
化學(xué)平衡定義和判定_第2頁
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化學(xué)平衡定義和判定_第5頁
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1、化學(xué)平衡定義和判定化學(xué)平衡定義和判定南京市溧水縣第二高級(jí)中學(xué)南京市溧水縣第二高級(jí)中學(xué)劉尊偉劉尊偉化學(xué)平衡狀態(tài)(化學(xué)平衡)化學(xué)平衡狀態(tài)(化學(xué)平衡)指在一定條件下的指在一定條件下的可逆可逆反應(yīng)里正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)反應(yīng)里正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速速率相等率相等,反應(yīng)混合物中的各組分的,反應(yīng)混合物中的各組分的濃度不變濃度不變的狀態(tài)。的狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡的特征:化學(xué)平衡的特征:(1)逆逆:可逆反應(yīng):可逆反應(yīng)(2)等等: v正正=v逆逆(3)定定:反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變:反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變(4)動(dòng)動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡:動(dòng)態(tài)平衡( 5) 變變:條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng):條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng)(6) 同:同:不同

2、途徑可以達(dá)到相同的化學(xué)平衡狀不同途徑可以達(dá)到相同的化學(xué)平衡狀態(tài)態(tài)容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等三者濃度相等 容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為的濃度比恰為1:3:2t min內(nèi)生成內(nèi)生成1molNH3同時(shí)消耗同時(shí)消耗0.5molN2t min內(nèi),生成內(nèi),生成1molN2同時(shí)消耗同時(shí)消耗3molH2 某時(shí)間內(nèi)斷裂某時(shí)間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時(shí),斷裂鍵的同時(shí),斷裂6molN-H鍵鍵容器內(nèi)質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化容器內(nèi)質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變

3、化容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變化容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化平衡狀態(tài)的判斷平衡狀態(tài)的判斷v平衡態(tài)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),某反應(yīng):平衡態(tài)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),某反應(yīng):mA+ nB= xC + yD1、直接:、直接:v(正正)=v(逆逆) 化學(xué)鍵斷裂數(shù)化學(xué)鍵斷裂數(shù)=化學(xué)鍵生成數(shù)化學(xué)鍵生成數(shù)各組分濃度保持不變各組分濃度保持不變 2、間接:、間接: (相關(guān)物理量恒定不變)(相關(guān)物理量恒定不變)若若A、B、C、D為氣體,且為氣體,且m+n x+,壓強(qiáng)恒定,壓強(qiáng)恒定若若A、B、C、D中有有色物質(zhì),體系顏色不再變化中有有色物質(zhì),體系顏色不再變化混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)

4、量(平均摩爾質(zhì)量平均摩爾質(zhì)量)不再不再變化(變化( m+n x+或四種不全是氣體)或四種不全是氣體)密度不再變化密度不再變化(=m/V)方法方法:1.和自己比和自己比,不和其他比不和其他比 2.公式帶進(jìn)判斷公式帶進(jìn)判斷練習(xí)練習(xí)1:可逆反應(yīng):可逆反應(yīng) 在在密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )1)單位時(shí)間里消耗單位時(shí)間里消耗2n mol NO2的同時(shí)生成的同時(shí)生成n mol O2;2)單位時(shí)間里生成單位時(shí)間里生成 n mol O2 的同時(shí)生成的同時(shí)生成 2n mol NO2; 3)單位時(shí)間里生成單位時(shí)間里生成 n mol O2 的同時(shí)生成的同時(shí)生成 2n

5、 mol NO;4)混合氣體的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)混合氣體的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)5) 用用NO2、 NO、 O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的的物質(zhì)的量濃度變化表示的 反應(yīng)速率的比為反應(yīng)速率的比為2 : 2 : 1 的狀態(tài)的狀態(tài) A 1)4 )5) B 2)3)4) 5) C 2)4) D 1) 2) 3) 5) C2NO22NO + O2加熱練習(xí)練習(xí)2、在一定的溫度下,可逆反應(yīng)、在一定的溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g) ,達(dá)到平衡的標(biāo)志是達(dá)到平衡的標(biāo)志是: C的生成速率與的生成速率與C的分解速率相等的分解速率相等 單位時(shí)間生成單位時(shí)間生成n mol A,同時(shí)生成,同時(shí)生成 3n

6、 molB A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化A.A、B、C的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1:3:2AC練習(xí)練習(xí)3.下列說法中,在單位時(shí)間中可以表示反應(yīng)下列說法中,在單位時(shí)間中可以表示反應(yīng)N (g) +3H (g) 2NH (g)已達(dá)到平衡的是已達(dá)到平衡的是、摩、摩斷裂的同時(shí)有摩鍵生成斷裂的同時(shí)有摩鍵生成、摩、摩斷裂的同時(shí)有摩鍵斷裂斷裂的同時(shí)有摩鍵斷裂、摩、摩斷裂的同時(shí)有摩鍵生成斷裂的同時(shí)有摩鍵生成、摩、摩斷裂的同時(shí)有摩鍵斷裂斷裂的同時(shí)有摩鍵斷裂AD影響化學(xué)平衡的因素影響化學(xué)平衡的因素勒夏特列原理n復(fù)習(xí)復(fù)習(xí):n 濃度.壓強(qiáng).溫度.催化劑對(duì)平衡的影響?思考:化學(xué)平衡的移動(dòng)能完全抵消濃度改變給可

7、逆反應(yīng)所帶來的影響嗎? 在一定的溫度和壓強(qiáng)下,合成氨反應(yīng)在一定的溫度和壓強(qiáng)下,合成氨反應(yīng) 3H3H2 2+N+N2 2 2NH2NH3 3達(dá)到平衡時(shí),下列操作平衡不達(dá)到平衡時(shí),下列操作平衡不發(fā)生移動(dòng)的是(發(fā)生移動(dòng)的是( ) (A A) 恒溫恒壓充入氨氣恒溫恒壓充入氨氣(B B) 恒溫恒壓充入氮?dú)夂銣睾銐撼淙氲獨(dú)猓– C) 恒溫恒容充入氦氣恒溫恒容充入氦氣(D D) 恒溫恒壓充入氦氣恒溫恒壓充入氦氣C2NO2 N2O4 + Q1、已知NO2能形成二聚分子現(xiàn)在要測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量,應(yīng)采用的適宜條件為( )A、高溫低壓 B、低溫高壓C、低溫低壓 D、高溫高壓A2、2A(g) 2B(g) + E

8、(g) - Q反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),要使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),應(yīng)采用的措施是( )A、加壓 B、減壓C、加入正催化劑 D、升溫BD3、反應(yīng) 2A 2B + E - Q達(dá)到平衡時(shí),要使正反應(yīng)速率下降,A的濃度增大,應(yīng)采用的措施是( )A、加壓 B、減壓C、減小E的濃度 D、降溫DVV正正vtV V正正V V逆逆VV逆逆VV正正=V=V逆逆4、有反應(yīng)、有反應(yīng) aA + bB cC +dD 其中反應(yīng)其中反應(yīng)物與生成物均為氣體,達(dá)到平衡后其他條件不物與生成物均為氣體,達(dá)到平衡后其他條件不變,改變壓強(qiáng),則下圖適合哪種情況(變,改變壓強(qiáng),則下圖適合哪種情況( )A、a+bc+d,加壓加壓C、a+bc+d,減壓減

9、壓B 5 5、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)2A+B 2C2A+B 2C,在不同壓強(qiáng)及溫度下達(dá)成平衡時(shí)在不同壓強(qiáng)及溫度下達(dá)成平衡時(shí),c c的百分含量情況如圖所示?;卮鸬陌俜趾壳闆r如圖所示。回答 600400200壓強(qiáng)壓強(qiáng)C%(1)(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)是該反應(yīng)的正反應(yīng)是熱反應(yīng),逆反應(yīng)是熱反應(yīng),逆反應(yīng)是氣體體積氣體體積的反應(yīng)。的反應(yīng)。(2)(2)若若c c是氣態(tài),則是氣態(tài),則A A為為態(tài),態(tài),B B為為態(tài)。態(tài)。(3)(3)若若B B為固態(tài),則為固態(tài),則A A為為態(tài),態(tài),c c為為態(tài)。態(tài)。(4)(4)若若A A、C C都是固態(tài),則都是固態(tài),則B B為為態(tài)。態(tài)。6 6、能引起化學(xué)平衡移動(dòng)的是(、能引起化學(xué)平衡移

10、動(dòng)的是( ) A A、化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了變化。、化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了變化。 B B、有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變、有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變了壓強(qiáng)。了壓強(qiáng)。 C C、由于某一條件的改變,使平衡混合物中各、由于某一條件的改變,使平衡混合物中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的變化。組分的濃度發(fā)生了不同程度的變化。 D D、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,使用催化劑。、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,使用催化劑。 7 7、 對(duì)平衡對(duì)平衡N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 , (1)(1)如果在恒溫恒容下加入氮?dú)?,平衡向如果在恒溫恒容下加入氮?dú)?,平衡向移?dòng)。移動(dòng)。(2 2)如果在恒溫恒容下加入氨氣呢

11、?加)如果在恒溫恒容下加入氨氣呢?加入氬氣又怎么樣呢?入氬氣又怎么樣呢?(3 3)如果需要增加氫氣的轉(zhuǎn)化率,可以)如果需要增加氫氣的轉(zhuǎn)化率,可以有什么辦法?有什么辦法?(4 4)如果增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率)如果增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率,氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率,氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率。8 8、等物質(zhì)的量的、等物質(zhì)的量的A B C DA B C D四種物質(zhì)混合,四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應(yīng):發(fā)生如下反應(yīng): aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間后,測(cè)的當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間后,測(cè)的A A減少減少nmol nmol ,B B減少減少n

12、/2moln/2mol,C C增加增加3n/2mol3n/2mol,D D增增加加nmolnmol,此時(shí)達(dá)到了平衡狀態(tài)。,此時(shí)達(dá)到了平衡狀態(tài)。(1)(1)該反應(yīng)的各系數(shù)該反應(yīng)的各系數(shù)a a b b c c d d(2)(2)若只改變壓強(qiáng),反應(yīng)速率發(fā)生變化,但若只改變壓強(qiáng),反應(yīng)速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動(dòng),則平衡不發(fā)生移動(dòng),則A A態(tài),態(tài),B B態(tài),態(tài),C C態(tài)。態(tài)。(3)(3)若只升高溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)知若只升高溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)知四種物質(zhì)的量又達(dá)到相等,則該反應(yīng)是四種物質(zhì)的量又達(dá)到相等,則該反應(yīng)是反應(yīng)。反應(yīng)?;瘜W(xué)平衡中的圖像問題化學(xué)平衡中的圖像問題 1、時(shí)間對(duì)反應(yīng)物或生成物的某

13、個(gè)量、時(shí)間對(duì)反應(yīng)物或生成物的某個(gè)量(如如轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù))的曲線的曲線 圖圖2-25是在是在T1、P1下下2SO2 + O2 2SO3的的SO2轉(zhuǎn)化率圖。改變溫度轉(zhuǎn)化率圖。改變溫度T2得到圖得到圖2-26、通過比較、通過比較推測(cè)推測(cè)T1、T2的關(guān)系?的關(guān)系?A 溫度一定,壓強(qiáng)分別為溫度一定,壓強(qiáng)分別為P1和和P2時(shí),反應(yīng)體系時(shí),反應(yīng)體系X(s)+2Y(g) nZ(g)中反應(yīng)物中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖2-27所示,由所示,由此可知此可知( ) A、P1p2,n2 B、P1P2,n2 C、P1P2,n2 D、P13 2、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)(或溫度或溫度)對(duì)

14、反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)對(duì)反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化率或體積分?jǐn)?shù)的曲線化率或體積分?jǐn)?shù)的曲線 圖圖2-28是是SO2體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)在在T1、T2下隨壓強(qiáng)變化示意下隨壓強(qiáng)變化示意圖試分析圖試分析T1、T2的關(guān)系?的關(guān)系?答案:答案:T1T2如可逆反應(yīng)如可逆反應(yīng)aA(g)+ bB(g) D(g)+eE(g);H=Q在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),時(shí),A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2-29所所示。則在下列空格處填寫示。則在下列空格處填寫“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”。 (1)a+b_c+d; (2)Q_0。 3、速率對(duì)時(shí)間的曲線、速率對(duì)時(shí)間的曲線 C反

15、應(yīng)反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+Q已達(dá)平衡,升高溫度,當(dāng)反應(yīng)一段已達(dá)平衡,升高溫度,當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后反應(yīng)又達(dá)平衡,則速率對(duì)時(shí)間的曲線為()時(shí)間后反應(yīng)又達(dá)平衡,則速率對(duì)時(shí)間的曲線為() 解化學(xué)平衡圖像題的技巧解化學(xué)平衡圖像題的技巧 1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點(diǎn)的意義,特別是一些特殊點(diǎn)、弄清圖像上點(diǎn)的意義,特別是一些特殊點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn)點(diǎn))的意義。的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。、弄清圖像斜率的大小。 練習(xí)練習(xí)1等質(zhì)量的兩份鋅

16、粉等質(zhì)量的兩份鋅粉a和和b,分別加入過量的稀硫酸中,分別加入過量的稀硫酸中,a中同時(shí)加入少量中同時(shí)加入少量Na2SO4溶液,下列各圖中表示其產(chǎn)生氫溶液,下列各圖中表示其產(chǎn)生氫氣的總體積氣的總體積(V)與時(shí)間的關(guān)系正確的是與時(shí)間的關(guān)系正確的是 ( ) B練習(xí)練習(xí)2由可逆反應(yīng)繪出圖像如圖,縱坐標(biāo)為生成物在平衡混合物由可逆反應(yīng)繪出圖像如圖,縱坐標(biāo)為生成物在平衡混合物中的百分含量,下列對(duì)該反應(yīng)的判斷正確的是中的百分含量,下列對(duì)該反應(yīng)的判斷正確的是 ( )A反應(yīng)物中一定有氣體反應(yīng)物中一定有氣體 B生成物中一定有氣體生成物中一定有氣體C正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)正反應(yīng)

17、一定是吸熱反應(yīng)第第2題圖題圖BD練習(xí)練習(xí)BC3 已 知 某 可 逆 反 應(yīng) 在 密 閉 容 器 中 進(jìn) 行 :已 知 某 可 逆 反 應(yīng) 在 密 閉 容 器 中 進(jìn) 行 : A ( g ) + 2 B ( g ) 3C(g)+D(s)(放熱反應(yīng)),圖中曲線(放熱反應(yīng)),圖中曲線b代表一定條件下該代表一定條件下該反應(yīng)的過程,若使曲線反應(yīng)的過程,若使曲線b變?yōu)榍€變?yōu)榍€a,可采取的措施是(,可采取的措施是( )A增大增大A的濃度的濃度 B縮小容器的容積縮小容器的容積 C加入催化劑加入催化劑 D升高溫度升高溫度練習(xí)練習(xí)4、 某可逆反應(yīng)某可逆反應(yīng)L(s) + G(g) 3R(g) (正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

18、),(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)), 右圖表示外界條件溫度壓強(qiáng)的變化對(duì)上述反應(yīng)的影響。試判右圖表示外界條件溫度壓強(qiáng)的變化對(duì)上述反應(yīng)的影響。試判斷圖中斷圖中Y軸可以表示()軸可以表示()A平衡混合氣中平衡混合氣中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) B達(dá)到平衡時(shí)達(dá)到平衡時(shí)G的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率C平衡混合氣中平衡混合氣中G的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) D達(dá)到平衡時(shí)達(dá)到平衡時(shí)L的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率C練習(xí)練習(xí)5 5、 對(duì)于可逆反應(yīng),對(duì)于可逆反應(yīng),A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) (正反應(yīng)放熱),下列圖像不正確的(正反應(yīng)放熱),下列圖像不正確的 ()() A等效平衡1、等效平衡問題:、等效平衡問題:外界條件相同時(shí),可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)

19、開始,還是從逆反應(yīng)開始,還是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)開始,途徑雖然不同,只要起始濃度相只要起始濃度相當(dāng)當(dāng),所建立的平衡是等效平衡,可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。例如:在425時(shí),在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng): H2+I2 2HI,達(dá)到平衡。不論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。等溫等溫. .等壓等壓: :成比例成比例等溫等溫. .等容看系數(shù)等容看系數(shù)(1).(1).系數(shù)相等成比系數(shù)相等成比例例 (2).(2).系數(shù)不相等相系數(shù)不相等相等等濃度/molL-1時(shí)間/s0.001.002.001.580.21濃度/molL-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時(shí)間/

20、sHIH2或I2從正反應(yīng)開始從逆反應(yīng)開始1molH21molI22molHI相當(dāng)于相當(dāng)于例題例題【例【例1】在一定溫度下,把】在一定溫度下,把1molCO和和2molH2O通入一個(gè)密閉容器中,發(fā)生如下反通入一個(gè)密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):應(yīng):CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g),一定時(shí)間后達(dá)到平衡,此時(shí),一定時(shí)間后達(dá)到平衡,此時(shí),CO的含量為的含量為p%,若維持溫度不變,改變起始加入物質(zhì),若維持溫度不變,改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,平衡時(shí)的物質(zhì)的量,平衡時(shí)CO的含量仍為的含量仍為p%的是的是 A. 1molCO 、2molH B 0.2molCO 、0.2molH 、0.8mol

21、CO、 1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO 1molH 1molH2OBD【例【例2】在一定溫度下】在一定溫度下,把把2摩摩SO2和和1摩摩O2通入通入一個(gè)一定容積的密閉的容器里一個(gè)一定容積的密閉的容器里,發(fā)生如下反發(fā)生如下反應(yīng)應(yīng):2SO2+O2 2SO3 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)程度時(shí),反應(yīng)混和物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)混和物就處于化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在現(xiàn)在該容器中該容器中,維持溫度不變維持溫度不變,令令a、b、c分別代表初分別代表初始加入的始加入的SO2、O2和和SO3的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(摩摩).如果如果a、b、c取不同的數(shù)值取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互它們必須滿足一定的相互關(guān)系關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí)才能保證達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合物中三種反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同.請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻渍?qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)若若a=0,b=0,則則c= .2(2)若若a=0.5,則則b= c=(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是取值必須滿足的一般條件是(請(qǐng)請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示用兩個(gè)方程式表示,其中一個(gè)只含其中一個(gè)只含a和和c,另另一個(gè)只含一個(gè)只含b和和

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