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文檔簡介
2021高考真題匯編-化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、單選題
1.(2021?湖南)KIO3常用作食鹽中的補碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應(yīng)為
6/2+IIKC/O3+3H2026KH(/O3)2+5KS+3a2T。下列說法錯誤的是()
A.產(chǎn)生22.4L(標準狀況)Cl2時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移lOmole-
B.反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6
C.可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中/(?3的存在
2.(2021?湖南)鋅濱液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池,廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電
網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅浪液流電池工作原理如圖所:
循環(huán)回路
A.放電時,N極為正極
B.放電時,左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小
C.充電時,M極的電極反應(yīng)式為zM++2e-=Zn
D.隔膜允許陽離子通過,也允許陰離子通過
3.(2021?河北)關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì),下列說法正確的是()
A.濃H2s04具有強吸水性,能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KCIO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強
C.加熱Nai與濃H3P04混合物可制備HI,說明H3P04比Hl酸性強
D.濃HNO3和稀HNCh與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO?和NO,故稀HNO3氧化性更強
4.(2021?河北)K—Ch電池結(jié)構(gòu)如圖,a和b為兩個電極,其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池,下列
說法錯誤的是()
有機電解質(zhì)1有機電解質(zhì)2
A.隔膜允許K+通過,不允許02通過
B.放電時,電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極;充電時,b電極為陽極
C.產(chǎn)生lAh電量時,生成K02的質(zhì)量與消耗02的質(zhì)量比值約為2.22
D.用此電池為鉛酸蓄電池充電,消耗3.9g鉀時,鉛酸蓄電池消耗0.電水
5.(2021?全國乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水,但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排
故并降低冷卻效率。為解決這一問題,通常在管道口設(shè)置一對情性電極(如圖所示),通入一定的
電流。
下列敘述錯誤的是()
A.陽極發(fā)生將海水中的cr氧化生成ci2的反應(yīng)
B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO
C.陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣
D.陽極表面形成的Mg(OH%等積垢需要定期清理
6.(2021?浙江)已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表:
共價鍵H-HH-0
鍵能/(kJmoH)436463
熱化學(xué)方程式2H2(g)+Ch(g)=2H2O(g)\H=-482kJmol-'
則2O(g)=O2(g)的△月為()
A.428kJ-mol-1B.-428kJ-mol-'
C.498kJ-mol-1D.-498kJ-mol-1
7.(2021?浙江)關(guān)于反應(yīng)8NH3+6NO2=7N2+12FhO,下列說法正確的是()
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反應(yīng)過程中失去電子
C.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3:4
D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4:3
8.(2021?浙江)銀鎘電池是二次電池,其工作原理示意圖如下(L為小燈泡,KHK2為開關(guān),a、b為
直流電源的兩極)。
下列說法喈送的是()
A.斷開K2、合上Ki,銀鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能一電能
B.斷開Ki、合上K2,電極A為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中,溶液中KOH濃度不變
充電
D.銀鎘二次電池的總反應(yīng)式:Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放電
二、綜合題
9.(2021?湖南)氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體,且安全、易儲運,可通過下面兩
種方法由氨氣得到氫氣。
方法I:氨熱分解法制氫氣
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)
化學(xué)鍵N=NH-HN-H
鍵能E/(kJ-mor1)946436.0390.8
一定溫度下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題:
(1)反應(yīng)2N"3(g)=N2(g)4-3H2(g)AH=kJ-mor1;
(2)已知該反應(yīng)的4S=198.9/?moL?KT,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進行?
(填標號)
A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃
(3)某興趣小組對該反應(yīng)進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將O.lnwlN為通入
3L的密閉容器中進行反應(yīng)(此時容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。
①若保持容器體積不變,G時反應(yīng)達到平衡,用H2的濃度變化表示0?口時間內(nèi)的反應(yīng)速率
1-1
v(W2)=mol-IT-min(用含口的代數(shù)式表示)
@t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨
勢的曲線是(用圖中a、b、c、d表示),理由
是____________________________________________________________________________________
③在該溫度下,反應(yīng)的標準平衡常數(shù)K0=。(已知:分壓=總壓x該組分物質(zhì)的量分
(鏟(馴
數(shù),對于反應(yīng)dD(g)+eE(g)WgG(g)+hH(g),K8=-^—■,其中pe=lOOkPa,
PG、PH、PD'PE為各組分的平衡分壓)。
方法II:氨電解法制氫氣
利用電解原理,將氮轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。
陰
離由H.
子
交
NH,換
膜
KOH溶液
(4)電解過程中OPT的移動方向為.(填“從左往右”或“從右往左》
(5)陽極的電極反應(yīng)式為
KOH溶液KOH溶液
10.(2021?河北)當今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達峰、碳中和的時間節(jié)點。因此,研發(fā)二氧化碳利用
技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。
(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關(guān)物質(zhì)
的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:
物質(zhì)H2(g)C(石墨,s)C6H6⑴
燃燒熱△”(kJ?moH)-285.8-393.5-3267.5
則25℃時H?(g)和C(石墨,s)生成C6H6⑴的熱化學(xué)方程式
為。
(2)雨水中含有來自大氣的CO2,溶于水中的CO2進一步和水反應(yīng),發(fā)生電離:
①CO2(g)=CO2(aq)
+
@CO2(aq)+H2O(l)=H(aq)+HCO3網(wǎng))
25c時,反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。
溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù)),比例系數(shù)為ymol?L
'?kPa1,當大氣壓強為pkPa,大氣中CCh(g)的物質(zhì)的量分數(shù)為x時,溶液中H+濃度為
寫出表達式,考慮水的電離,忽略HCO3的電離)
(3)105C時,將足量的某碳酸氫鹽(MHCCh)固體置于真空恒容容器中,存在如下平衡:
2MHCO3(S)£M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)o上述反應(yīng)達平衡時體系的總壓為46kPa。
保持溫度不變,開始時在體系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCCh(s),欲使平衡時體
系中水蒸氣的分壓小于5kPa,CCh(g)的初始壓強應(yīng)大于kPa。
(4)我國科學(xué)家研究Li—CO2電池,取得了重大科研成果,回答下列問題:
①Li—CO?電池中,Li為單質(zhì)鋰片,則該電池中的CO2在(填“正''或"負”)極發(fā)生電化學(xué)
反應(yīng)。研究表明,該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳,且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按
以下4個步驟進行,寫出步驟IU的離子方程式。
22
442-
I.2CO2+2e-C2O=CO2+CO2
III.IV.CO+2Li+=Li2co3
②研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,C02氣體可被電化學(xué)還原。
I.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3cH2cH2OH)的電極反應(yīng)方程式
為。
11.在電解質(zhì)水溶液中,三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)進程中(H+被還原為
七的反應(yīng)可同時發(fā)生),相對能量變化如圖.由此判斷,C02電還原為CO從易到難的順序為.
(用a、b、c字母排序)。
0.6S
>>
0.61。
3)
0.51?
?
假
裝
女
玄
0.22密
密
0.0()
0.08
反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程
(a)CO,電還原為CO(b)H,電還原為H:
11.(2021?全國乙卷)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,
通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):
I.將濃H2so八NaNCh、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。劇烈攪拌下,分批緩慢加入
KMnCh粉末,塞好瓶口。
II.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時,緩慢滴加一定量的蒸儲水。升溫至98℃并保持1小時。
HI.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸儲水,而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥?/p>
黃色。
IV.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。
V.蒸儲水洗滌沉淀。
VI.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。
回答下列問題:
(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是、,儀器b的進
水口是(填字母)。
(2)步驟I中,需分批緩慢加入KMnCU粉末并使用冰水浴,原因
是.
(3)步驟II中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是
(4)步驟HI中,H2O2的作用是(以離子方程式表
示).
(5)步驟IV中,洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在SCU3來判斷。檢測的方法
是?
(6)步驟V可用pH試紙檢測來判斷是否洗凈,其理由
是.
12.(2021?全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、42。3、MgO、CaO
以及少量的Fe2O3,為節(jié)約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
昌鈦爐■
該工藝下,有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:
金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+
開始沉淀的pH2.23.59.512.4
沉淀完全(c=L0xl0*mol-L')的pH3.24.711.113.8
回答下列問題:
(1)“焙燒”中,TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應(yīng),Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應(yīng)
的硫酸鹽,寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(S04)2的化學(xué)方程
式。
(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0,在“分步沉淀”氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6,依次析出的金屬離
子是。
⑶“母液①”中Mg2+濃度為mol.L-1
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”,最適合的酸是。“酸溶渣”的成分
是、o
2+
(5)“酸溶”后,將溶液適當稀釋并加熱,TiO水解析出TiO2xH2O沉淀,該反應(yīng)的離子方
程式是。
(6)將‘母液①”和“母液②”混合,吸收尾氣,經(jīng)處理得,循環(huán)利用。
13.(2021?全國乙卷)一氯化碘(IC1)是一種鹵素互化物,具有強氧化性,可與金屬直接反應(yīng),也可
用作有機合成中的碘化劑?;卮鹣铝袉栴}:
(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體,由于性質(zhì)相似,Liebig誤認為是IC1,從而錯過了
一種新元素的發(fā)現(xiàn)。該元素是.
(2)氯鉗酸釧(BaPtCL)固體加熱時部分分解為BaCL、Pt和CL,376.8C時平衡常數(shù)
42
KP=1.0xl0Pa,在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCL,抽真空后,通過一支管通入碘蒸氣(然后將
支管封閉)。在376.8C,碘蒸氣初始壓強為20.0kPa.376.8℃平衡時,測得燒瓶中壓強為32.5kPa,則
Pic尸kPa,反應(yīng)2ICl(g)=CL(g)+l2(g)的平衡常數(shù)K=(列出計算
式即可).
(3)McMorris測定和計算了在136-180C范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)KP:
2NO(g)+2ICl(g)=2NOCl(g)+l2(g)KP1
2NOCl(g)U2NO(g)+Ch(g)KP2
得到lgKp「1和Ig。?I均為線性關(guān)系,如下圖所示:
①由圖可知,NOC1分解為NO和C12反應(yīng)的AH0(填“大于”或“小于”).
②反應(yīng)2ICl(g)=CL(g)+l2(g痂K=(用KPI、M表示):該反應(yīng)的AH
0(填“大于”或“小于,)寫出推理過
程_____________________________________________________________________________________
(4)Kistiakowsky曾研究了NOC1光化學(xué)分解反應(yīng),在一定頻率(v)光的照射下機理為:
NOCl+hv-NOC*
NOCl+NOCr->2NO+Ch
其中hv表示一個光子能量,NOC1*表示NOC1的激發(fā)態(tài)??芍?,分解Imol的NOC1需要吸收—
mol的光子。
14.(2021?浙江)“氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品,氯氣是實驗室和工業(yè)上的
常用氣體。請回答:
(1)電解飽和食鹽水制取氯氣的化學(xué)方程式是_________________________________________
(2)下列說法謂送的是o
A.可采用堿石灰干燥氯氣
B.可通過排飽和食鹽水法收集氯氣
C.常溫下,可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中
D.工業(yè)上,常用氫氣和氯氣反應(yīng)生成的氯化氫溶于水制取鹽酸
(3)在一定溫度下,氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為:
C12(g)=Cb(aq)K=c(CL)/p
Cl2(aq)+H2O⑴=H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq)Ki
其中P為02(g)的平衡壓強,C(Cb)為C12在水溶液中的平衡濃度。
①Cb(g)*:12(aq)的焰變AHi0。(填”>“、“=”或“<”)
②平衡常數(shù)K2的表達式為K2=。
③氯氣在水中的溶解度(以物質(zhì)的量濃度表示)為C,則。=。(用平衡壓強p
和上述平衡常數(shù)表示,忽略HC10的電離)
(4)工業(yè)上,常采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為TiCh)為原料生產(chǎn)TiCh,相應(yīng)的化
學(xué)方程式為;
1
I.TiO2(s)+2Ch(g)^TiC14(g)+O2(g)A//i=181mol-L,Ki=-3.4xl(y29
148
II.2C(s)+O2(g)^2CO(g)A/7u=-221mol-L,Arn=1.2xlO
結(jié)合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理
由_____________________________________________________________________________________
O
(5)在一定溫度下,以12為催化劑,氯苯和C12在CS2中發(fā)生平行反應(yīng),分別生成鄰二氯苯和對
二氯苯,兩產(chǎn)物濃度之比與反應(yīng)時間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為0.5molLL反應(yīng)30min測得氯苯
15%轉(zhuǎn)化為鄰二氯苯,25%轉(zhuǎn)化為對二氯苯。保持其他條件不變,若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例,
可采用的措施是。
A.適當提高反應(yīng)溫度B.改變催化劑
C.適當降低反應(yīng)溫度D.改變反應(yīng)物濃度
15.(2021?浙江)某興趣小組用輅鐵礦[Fe(CrO2)2]制備KzCnCh晶體,流程如下:
高溫
已知:4Fe(CrO2)2+10Na2co3+702-8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOuCr2O午+H2O
相關(guān)物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如下圖。
204<)6080100
溫度/c
請回答:
(1)步驟I,將銘鐵礦粉碎有利于加快高溫氧化的速率,其理由
是?
(2)下列說法正確的是o
A.步驟II,低溫可提高浸取率
B.步驟II,過濾可除去NaFeCh水解產(chǎn)生的Fe(OH)3
C.步驟III,酸化的目的主要是使Na2CrC>4轉(zhuǎn)變?yōu)镹azCnCh
D.步驟IV,所得濾渣的主要成分是Na2s04和Na2cCh
(3)步驟V,重結(jié)晶前,為了得到雜質(zhì)較少的KzCnCh粗產(chǎn)品,從下列選項中選出合理的操作
(操作不能重復(fù)使用)并排序:溶解KC1-----重結(jié)
晶。
a.500c蒸發(fā)溶劑;
b.1()()℃蒸發(fā)溶劑;
C.抽濾;
d.冷卻至室溫;
e.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜,停止加熱;
f.蒸發(fā)至溶液中出現(xiàn)大量晶體,停止加熱。
(4)為了測定KzCnCh產(chǎn)品的純度,可采用氧化還原滴定法。
①下列關(guān)于滴定分析的操作,錯誤的是。
A.用量筒量取25.00mL待測液轉(zhuǎn)移至錐形瓶
B.滴定時要適當控制滴定速度
C.滴定時應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化
D.讀數(shù)時應(yīng)將滴定管從架上取下,捏住管上端無刻度處,使滴定管保持垂直
E.平行滴定時,須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近終點時,使用“半滴操作''可提高測量的準確度。其方法是:將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動,使半滴溶
液懸于管口,用錐形瓶內(nèi)壁將半滴溶液沾落,繼續(xù)搖動
錐形瓶,觀察顏色變化。(請在橫線上補全操作)
(5)該小組用滴定法準確測得產(chǎn)品中KzCnCh的質(zhì)量分數(shù)為98.50%。某同學(xué)還用分光光度法測
定產(chǎn)品純度(KzCnCh溶液的吸光度與其濃度成正比例),但測得的質(zhì)量分數(shù)明顯偏低。分析其原因,
發(fā)現(xiàn)配制K202O7待測水溶液時少加了一種試劑。該試劑是,添加該試劑的理由
是O
16.(2021?浙江)玻璃儀器內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)可用熱KOH溶液洗滌除去,發(fā)生如下反應(yīng):
4
3S+6KOH二2K2S+K2so3+3H2。
4
(x-l)S+K2s二K2sx(x=2?6)
4
S+K2SO3:K2S2O3
請計算:
(1)0.480g硫單質(zhì)與VmLLOOmolL」熱KOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成K2s和K2so3,則
V=C
(2)2.560g硫單質(zhì)與60.0mL1.00molL-1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成K2sx和K2S2O3,
則
x=_____________________________________________________________________________________
0(寫出計算過程)
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】氧化還原反應(yīng);氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算
【解析】【解答】A.該反應(yīng)中只有碘元素價態(tài)升高,由。價升高至KH(IO3)2中+5價,每個碘原子升
高5價,即6L?60?3cL,所以產(chǎn)生22.4L(標準狀況)C12即ImolCb時,反應(yīng)中應(yīng)轉(zhuǎn)移20moie;
A符合題意;
B.該反應(yīng)中KCICh中氯元素價態(tài)降低,KC1O3作氧化劑,L作還原劑,由該方程式的計量系數(shù)可
知,11KC103?6b,故該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6,B不符合題意;
C.漂白粉主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣,有效成分是次氯酸鈣,工業(yè)制漂白粉可用石灰乳與氯氣反
應(yīng),c不符合題意;
D.食鹽中/0]可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、r發(fā)生氧化還原反應(yīng)IOi+5F+6H+=
3I2+3H2O生成I2,L與淀粉變?yōu)樗{色,故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中10^的存在,D
不符合題意。
故答案為:Ao
【分析】根據(jù)化學(xué)方程式進行標注元素化合價找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物即可判斷
氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比,同時可以根據(jù)氯氣的量求出轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目,工業(yè)上利用氯氣合
石灰乳制取漂白粉,利用碘離子的還原性合碘酸根的氧化性發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到碘單質(zhì)通過淀粉
進行檢驗
2.【答案】B
【知識點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.放電時,N是Bn得到電子,發(fā)生的還原反應(yīng),N電極為電池的正極,故A不
符合題意;
B.放電或充電時,左側(cè)儲液器和右側(cè)儲液器中消耗和生成的漠化鋅的量相等,因此濱化鋅的濃度維
持不變,故B符合題意;
C.充電時,M電極與電源的負極相連,做電解池的陰極,鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生
成鋅,電極反應(yīng)式為ZM++2e=Zn,故C不符合題意;
D.交換膜允許鋅離子和濱離子通過,維持兩側(cè)漠化鋅溶液的濃度保持不變,故D不符合題意;
故答案為:Bo
【分析】根據(jù)圖示判斷放電時,鋅做負極,鋅失去電子,變?yōu)殇\離子,則M為負極,浪做正極,得
到電子變?yōu)榘碾x子,則N作為正極。充電時,M與電池的負極相連,鋅離子得到電子變?yōu)殇\單質(zhì),
N與電池的正極相連接,澳離子得到電子變?yōu)榘膯钨|(zhì)。M極的隔膜可以允許鋅離子進入儲液池,液
可以允許澳離子進入。
3.【答案】B
【知識點】氧化性、還原性強弱的比較;硝酸的化學(xué)性質(zhì);濃硫酸的性質(zhì)
【解析】【解答】A.蔗糖是含碳有機物,濃硫酸能使蔗糖炭化,體現(xiàn)的是其脫水性,A不符合題
尼、;
B.NaClO在水溶液中會發(fā)生水解,離子方程式為:CIO-+H2OHC10+0H-,pH減小,則酸
性增強,氫離子濃度增大,消耗氫氧根離子,會促使平衡向正反應(yīng)方向移動,生成氧化性更強的
HC1O,ClOi在酸性條件下氧化能力增強,增強氧化能力,B符合題意;
C.利用的是高沸點酸制備低沸點酸的原理,HI的沸點低,易揮發(fā)加熱Nai與濃H3PO4混合物發(fā)
生復(fù)分解反應(yīng)生成HI,與酸性強弱無關(guān),C不符合題意;
D.相同條件下,根據(jù)銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的劇烈程度可知,濃硝酸的氧化性強于稀硝酸的氧化
性,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】A.蔗糖的碳化主要利用了濃硫酸的脫水性
B.次氯酸和氯酸的氧化性強于次氯酸鈉和氯酸鉀的氧化性,酸性越強氧化性越強
C.考查的是難揮發(fā)性酸制取易揮發(fā)性酸
D.比較酸性的強弱可以比較相同條件下與同種金屬反應(yīng)的速率即可判斷
4.【答案】D
【知識點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.電池所選擇隔膜應(yīng)允許K+通過,不允許02通過,為防止鉀與氧氣反應(yīng),故
A不符合題意;
B.由分析可知,放電時,a為負極,鉀失去電子,b為正極,氧氣得電子,電子是由a流向b因此
電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極,充電時,b電極應(yīng)與直流電源的正極相連,做電解池的為陽極,a
電極與電源的負極相連,做電池的負極,故B不符合題意;
C.由分析可知,發(fā)生氧化反應(yīng)時轉(zhuǎn)移得電子數(shù)相等,生成Imol超氧化鉀時,消耗Imol氧氣,因此
兩者的質(zhì)量比值為lmolx71g/mol:Imolx32g/moh2.22:1,故C不符合題意;
D.由得失電子數(shù)目守恒可知,鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSCU+2H2O=
PbCh+Pb+2H2so4,得出2H?0~2e,耗3.9g鉀時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為端褊=0.1mol,鉛酸蓄電池消耗
水的質(zhì)量為0.1molx18g/mol=1.8g,故D符合題意;
故答案為:D。
【分析】根據(jù)鉀和氧氣反應(yīng),因此a是負極,鉀失去電子,變?yōu)殁涬x子,b是正極。氧氣得到電子結(jié)
合鉀離子變?yōu)槌趸洝3潆姇r,a與電源負極相連接,為陰極,b與電源正極相連接,為陽極。根
據(jù)數(shù)據(jù)計算出超氧化鉀和氧氣的質(zhì)量,根據(jù)消耗的鉀質(zhì)量計算出轉(zhuǎn)移的電子數(shù),即可計算鉛蓄電池
的水的量
5.【答案】D
【知識點】電解池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.根據(jù)分析可知,陽極區(qū)海水中的0一會優(yōu)先失去電子生成CL,發(fā)生氧化反應(yīng),A
正確;
B.設(shè)置的裝置為電解池原理,根據(jù)分析知,陽極區(qū)生成的CL與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反
應(yīng)生成NaCl、NaCIO和H2O,其中NaClO具有強氧化性,可氧化滅殺附著的生物,B正確;
C.因為H?是易燃性氣體,所以陽極區(qū)生成的H?需及時通風(fēng)稀釋,安全地排入大氣,以排除安全隱
患,C正確;
D.陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O+2e=H2T+2OH,會使海水中的Mg2+沉淀積垢,所以陰極表面會形成
Mg(OH)2等積垢需定期清理,D錯誤;
故答案為:D
【分析】海水中除了水,還含有大量的Na+、ChMg2+等,根據(jù)題干信息可知,裝置的原理是利用
惰性電極電解海水,陽極區(qū)溶液中的C1-會優(yōu)先失電子生成Ch,陰極區(qū)HzO優(yōu)先得電子生成H2和
OH?
6.【答案】D
【知識點】反應(yīng)熱和焰變
【解析】【解答】反應(yīng)的AH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2x436kJ/mol+(O-O)-4x463kJ/mol,解
得0-0鍵的鍵能為498kJ/mol,2個氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量,因此2O(g)=Ch(g)的
A//=-498kJ/molo
【分析】根據(jù)△〃=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算
7.【答案】D
【知識點】氧化還原反應(yīng);氧化性、還原性強弱的比較;氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算
【解析】【解答】A.NH3中H元素的化合價沒有發(fā)生變化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A
不符合題意;
B.NCh在反應(yīng)過程中得到電子,B不符合題意;
C.該反應(yīng)中,NH3是還原劑,N02是氧化劑。由化學(xué)方程式可知,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比
為4:3,C說法不符合題意;
D.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為N2。還原劑被氧化后得到氧化產(chǎn)物,氧化劑被還原后得到還
原產(chǎn)物,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4:3,因此,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4:
3,D說法符合題意。
故答案為:D。
【分析】由反應(yīng)8NH3+6NO2=7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合價由-3升高到0、NCh中
的N元素的化合價由-+4降低到0,因此,NH是還原劑,NCh是氧化劑。氮氣既是氧化產(chǎn)物又是
還原產(chǎn)物
8.【答案】C
【知識點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;原電池工作原理及應(yīng)用;電解池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】A.斷開K2、合上Ki,為放電過程,鍥鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能一電能,A不
符合題意;
B.斷開Ki、合上K2,為充電過程,電極A與直流電源的負極相連,電極A為陰極,發(fā)生還原反
應(yīng),電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH,B不符合題意;
C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+2OH=2NiOOH+2H2O,則電極A發(fā)生還原反
通電
應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH,此時為充電過程,總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2-
Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH濃度減小,C符合題意;
D.根據(jù)分析,放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,則銀鎘二次電池總反應(yīng)式
充電
為Cd+2NiOOH+2H2。=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,D不符合題意;
放電
故答案為:Co
【分析】根據(jù)圖示,電極A充電時為陰極,則放電時電極A為負極,負極上Cd失電子發(fā)生氧化反
應(yīng)生成Cd(OH)2,負極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH=Cd(OH)2,電極B充電時為陽極,則放電時電極B為
正極,正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-
+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,據(jù)此分析作答。
結(jié)合選項進行判斷
9.【答案】⑴+90.8
(2)C;D
(3)~b;開始體積減半,N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍,隨后由于加壓平衡逆向移動,N2分壓比原
來2倍要??;0.48
(4)從右往左
(5)2NH3-6e+6OH=N2+6H2O
【知識點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用;原電池工作原理及應(yīng)用;
有關(guān)反應(yīng)熱的計算
【解析】【解答】(1)根據(jù)方程式:2NH3(g)UN2(g)+3H2(g),△//=390.8kJ-mol'x3x2-(946kJ-
mol'+436.0kJ?mol'x3)=+90.8kJ-mol1,故答案為:+90.8;
3
(2)若反應(yīng)自發(fā)進行,則需要滿足△S<0,T>弟=需都”盟=456.5K,即溫度應(yīng)高于
(456.5-273)℃=183.5℃,CD符合,故答案為:CD;
(3)①設(shè)口時達到平衡,轉(zhuǎn)化的N2的物質(zhì)的量為x,列出三段式:
2N”3(g)二村2(。)+3H2(9)
起始]mol0.100
轉(zhuǎn)化Ivtiol2%X3x
平衡[nwl0.1-2%X3x
根據(jù)同溫同壓下,混合氣體的物質(zhì)的量等于體積之比,舄為=i而第W,解得
V/?XI乙人JL乙UIJL乙U【二U
“c1/"、0.02x3moZ0.02,」.火心不0.02
x=0.02mol,v(H2)=—-=mo**T*mini故答案為:方-;
②t2時將容器體積壓縮到原來的一半,N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍,隨后由于加壓平衡向左移動,導(dǎo)致
氮氣的小于N2分壓比原來2倍,故b曲線符合,故答案為:b;開始體積減半,N2分壓變?yōu)樵瓉淼?/p>
2倍,隨后由于加壓平衡逆向移動,N2分壓比原來2倍要?。?/p>
③由圖可知,平衡時,NH3、N2、H2的分壓分別為120kPa、40kPa、120kPa,反應(yīng)的標準平衡常
3Q
數(shù)K3斷=*賢=°48,故答案為:。他
(4)由圖可知,通NH3的一極氮元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽極,則另一電極為陰
極,氫離子的得到電子變?yōu)闅錃?,電解過程中OH-移向陽極,則從右往左移動,故答案為:從右往
左;
(5)陽極NH3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,結(jié)合堿性條件,電極反應(yīng)式為:2NH3-6e-+6OH=
N2+6H2O,故答案為:2NH3-6e+6OH=N2+6H2O。
【分析】
(1)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能即可計算
(2)根據(jù)AG=AH-TASVO,即可判斷
(3)①利用三行式進行計算,根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比,計算出物質(zhì)的量即可計算出氫
氣的速率②體積減小原來的一半,濃度增大一倍,即壓強增大一倍選擇b③根據(jù)物質(zhì)的量之比壓
強之比,計算出平衡時的壓強,計算出壓強的平衡常數(shù)即可
(4)氨氣中氮元素為-3價,氫元素為+1價,氨氣中氮元素變?yōu)榈獨猓蟽r升高,被氧化,做陽
極,因此吸引大量的陰離子,氫氧根離子向左移動,氨氣中的氫元素變?yōu)闅錃猓蟽r降低,被還
原,做陰極。
(5)陽極發(fā)生的是氨氣失去電子變?yōu)榈獨饨Y(jié)合氫氧根變?yōu)榈獨?/p>
10.【答案】(1)6c(石墨,s)+3H2(g)=C6H6⑴△H=49.1kJ?mol-1
(2)《K2Pxy
(3)100.8
(4)正極;2c。夕+CO2=2Coj~+C;12co2正8e+4H20=CH3cH2cH2OH+9c。/;c、b、a
【知識點】熱化學(xué)方程式:電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;物質(zhì)的量濃度;原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】⑴根據(jù)表格燃燒熱數(shù)據(jù)可知,存在反應(yīng)①H2(g)+1O2(g)=H2O⑴△〃2=-285.8kJ?
11
mol,②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△Hi=-393.5kJ-mol,③C6H6⑴+竽O2(g)=6CO2(g)+6H2。⑴
A“3=-3267.5kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,[①x6+②x12|x|-③得反應(yīng):6c(石墨,s)+3H2(g)=
C6H6⑴,△〃=[(-393.5kJ-mol1)x12+(-285.8kJ-mol1)x6]x1-(-3267.5kJ-mol1>49.1kJ-
mol1,故答案為:6c(石墨,s)+3H2(g)=C6H6。)A"=49.1kJ?mol';
+2
(2)由題可知,①CCh(s)=CCh(aq),②CC>2(aq)+H2O⑴=H(aq)+HCO3'(aq),②的平衡常數(shù)
長品“,二卬,又因為p(CC)2)=p-xkP,則c(CO2)=y(mol?LT?kPaT)p(CO2)=p'x-ymol/L,
c(C02)
在忽略HCO3-的電離時,C(H+)=C(HCC>3-),所以可得C(H+)=/標斤,故答案為:yfKipxy;
△
⑶2MHeO3(s)=M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)得出,等溫等容條件下,壓強之
比等于物質(zhì)的量之比,可用分壓表示物質(zhì)的量濃度,平衡常數(shù)Kp=「也。p°。2=3X46X:X46
=529kPa2,由于溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)Kp不變,達到平衡時,則K=PH2O^Pc。2=529kPa2,
Pco2=kPa=105.8kPa,CO2的初始壓強等于平衡壓強減去碳酸氫鹽分解產(chǎn)生的CO2的分壓,即
C02(g)的初始壓強應(yīng)大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa,故答案為:100.8;
(4)①由題意知,電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳,Li-CCh電池的總反應(yīng)式為:
4Li+3co2=2Li2cO3+C,鋰發(fā)生的氧化反應(yīng),做的是負極材料,COa發(fā)生得電子的還原反應(yīng),則CCh
作為電池的正極反應(yīng)材料;CO2還原后與Li+結(jié)合成Li2c03,按4個步驟進行,根據(jù)I和H判斷,產(chǎn)
生了CO2-,因此步驟三是將CO夕轉(zhuǎn)為CO。所以步驟m的離子方程式為:2c。萬
+CCh=2C0j-+C,故答案為:正極;2c0r+CO2=2Coj-+C;
②I.CO2在堿性條件下得電子生成CH3cH2cH2OH,根據(jù)電子守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng)式為:
12co2+18e+4H2O=CH3cH2cH2OH+9c03”,故答案為:12co2+18e-
+4H2O=CH3cH2cH2OH+9co;
IL有催化劑存在時;活化能越低反應(yīng)越易發(fā)生,從a中二氧化碳還原為一氧化碳的活化能是a>b>
c,因此催化劑是c>b>a,而b中氫離子還原為氫氣的活化能是c>a>b,催化劑的活性是b>a
>c,結(jié)合圖a和b,c催化劑條件下,C02電還原的活化能小于H+電還原的活化能,更容易發(fā)生
C02的電還原;而催化劑a和b條件下,C02電還原的活化能均大于H+電還原的活化能,相對來
說,更易發(fā)生H+的電還原。其中a催化劑條件下,H+也還原的活化能比CCh電還原的活化能小的更
多,發(fā)生H+電還原的可能性更大,因此反應(yīng)從易到難的順序為c、b、a,故答案為:c、b、a。
【分析】(1)寫出燃燒熱的方程式,根據(jù)蓋斯定律即可寫出氧氣和石墨轉(zhuǎn)為熱方程式
(2)根據(jù)平衡常數(shù)表述出氫離子的公式,再利用二氧化碳溶解的公式帶入計算
(3)先計算出平衡常數(shù),再根據(jù)平衡壓強計算出二氧化碳的壓強
(4)①Li是金屬單質(zhì)易失去電子故做負極,二氧化碳在正極,根據(jù)總的反應(yīng)進行書寫第三步的方
程式即可②二氧化碳得到電子與氫氧根反應(yīng)變?yōu)檎?,根?jù)氧化還原反應(yīng)即可寫出③活化能
越低越易轉(zhuǎn)化
1L【答案】(1)滴液漏斗;三頸燒瓶/三口燒瓶
(2)反應(yīng)放熱,為防止體系溫度急劇增加而反應(yīng)過快
(3)反應(yīng)溫度98℃接近水的沸點100C,而油浴更易提溫
4
(4)2MnO'+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2t+8H2O
(5)取洗滌液,加入BaCb溶液,看是否有白色沉淀生成,若無,說明洗滌干凈
(6)洗滌液含有的離子主要有H+和C1-,根據(jù)電荷守恒,當洗滌液接近中性時,可認為C1-洗凈
【知識點】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;常用儀器及其使用;性質(zhì)實驗方案的設(shè)計;物質(zhì)檢驗實驗方案的
設(shè)計
【解析】【解答】(1)由圖中儀器構(gòu)造可知,a的儀器名稱為滴液漏斗,c的儀器名稱為三頸燒瓶;儀
器b為球形冷凝管,起冷凝回流作用,為了是冷凝效果更好,冷卻水要從d口進,a口出;
(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng),為控制反應(yīng)速率,避免反應(yīng)過于劇烈,需分批緩慢加入KMnCU粉末并使用冰水
浴;
(3)油浴和水浴相比,由于油的比熱容較水小,油浴控制溫度更加靈敏和精確,該實驗反應(yīng)溫度接近
水的沸點,故不采用熱水浴,而采用油??;
(4)由滴加H2O2后發(fā)生的現(xiàn)象可知,加入的目的是除去過量的KMnCU,則反應(yīng)的離子方程式為:
+2+
2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+5O2f+8H2O;
(5)該實驗中為判斷洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在SCU2-來判斷,檢測方法是:取最后
一次洗滌液,滴加BaCb溶液,若沒有沉淀說明洗滌完成;
(6)步驟IV用稀鹽酸洗滌沉淀,步驟V洗滌過量的鹽酸,H+與電荷守恒,洗出液接近中性時,可
認為洗凈。
【分析】(1)根據(jù)裝置中的儀器分析;
(2)根據(jù)反應(yīng)放熱分析;
(3)根據(jù)加熱溫度選擇加熱方式;
(4)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式;
(5)用Ba?+檢驗SO42-;
⑹根據(jù)電荷守恒分析;
12.【答案】(1)AbO3+4(NH4)SO4=2NH4Al(SO4)2+3H2O+6NH3T
(2)Fe3+、AF+、Mg2+
(3)10-6
(4)H2SO4;SiO2;CaSO4
+
(5)TiO2++(x+l)H2O△TiO2xH2O+2H
(6)(NHQ2SO4
【知識點】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;pH的簡單計算;難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì);物質(zhì)
的分離與提純
【解析】【解答](1)氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鋁鏤發(fā)生的反應(yīng)為氧化鋁、硫酸鐵在高溫條件下反應(yīng)生成硫酸
鋁錢、氨氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ALO3+4(NH4)SO4=2NH4Al(SO4)2+3H2O+6NH3T;
(2)由題給開始沉淀和完全沉淀的pH可知,將pH約為2.0的濾液加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH為11.6時,
Fe,+首先沉淀、然后是A四、Mg2+,Ca2+沒有沉淀;
(3)由鎂離子完全沉淀時,溶液pH為11.1可知,氫氧化鎂的溶度積為1X1O$X(1X1O29)2=1X1O」O8,當
1X10—
溶液pH為11.6時,溶液中鎂離子的濃度為」06moi/L
(1x10
(4)增大溶液中硫酸根離子濃度,有利于使微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為沉淀,為了使微溶的硫酸鈣完全沉
淀,減少TiOSO4溶液中含有硫酸鈣的量,應(yīng)加入濃硫酸加熱到160℃酸溶;由分析可知,二氧化硅
和硫酸鈣與濃硫酸不反應(yīng),則酸溶渣的主要成分為二氧化硅和硫酸鈣;
(5)酸溶后將TiOSO4溶液加入熱水稀釋并適當加熱,能使TiOSO4完全水解生成TiO2-xH2O沉淀和硫
A+
酸,反應(yīng)的離子方程式為TiO2++(x+l)H2OTiO2xH2O+2H;
(6)由分析可知,尾氣為氨氣,母液①為硫酸鏤、母液②為硫酸,將母液①和母液②混合后吸收氨
氣得到硫酸鐵溶液,可以循環(huán)使用。
【分析】由題給流程可知,高鈦爐渣與硫酸鍍混合后焙燒時,二氧化鈦和二氧化硅不反應(yīng),氧化
鋁、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽,尾氣為氨氣;將焙燒后物質(zhì)加入熱水水浸,二
氧化鈦、二氧化硅不溶于水,微溶的硫酸鈣部分溶于水,硫酸鐵、硫酸鎂和硫酸鋁鏤溶于水,過濾
得到含有二氧化鈦、二氧化硅、硫酸鈣的水浸渣和含有硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁鏤和硫酸鈣的濾
液;向pH約為2。的濾液中加入氨水至11.6,溶液中鐵離子、鋁離子和鎂離子依次沉淀,過濾得到
含有硫酸鐵、硫酸鈣的母液①和氫氧化物沉淀;向水浸渣中加入濃硫酸加熱到160℃酸溶,二氧化
硅和硫酸鈣與濃硫酸不反應(yīng),二氧化鈦與稀硫酸反應(yīng)得到TiOSOa,過濾得到含有二氧化硅、硫酸鈣
的酸溶渣和TiOSO4溶液;將TiOSO4溶液加入熱水稀釋并適當加熱,使TiOSCU完全水解生成TiO2x
H2O沉淀和硫酸,過濾得到含有硫酸的母液②和TiO2xH2O
13.【答案】(1)漠(或Br)
7.6X105
(2)2=4.8;-------不
(24.8X103)
134
(3)大于;KPrKPz;△H>0;當"XIO?=2.3時,K=KP「KP2?W-10-=10-當*x
3734-41
10=2.4時,K=KP1-KP2?10-°--10-.=IO即降溫,K減小,平衡逆移,說明△H>0
(4)1
【知識點】反應(yīng)熱和熔變;化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用
【解析】【解答](1)紅棕色液體,推測為浪單質(zhì),因此錯過發(fā)現(xiàn)的元素是澳(或Br);
(2)由題意376.8℃時玻璃燒瓶中發(fā)生兩個反應(yīng):BaPtCU(s)與BaCL(s)+Pt(s)+2CL(g)、
Cb(g)+L(g)與21cl(g),BaPtCU(s)=BaCL(s)+Pt(s)+2Ch(g)的平衡常數(shù)Kp=1.0xl()4pa2,則
平衡時p2(Cb)=1.0x104Pa2,平衡時p(C12)=100Pa,設(shè)到達平衡時L(g)的分壓減小pkPa,則376.8C平
衡時,測得燒瓶中壓強為32.5kPa
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