2022年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校小題精練系列 專題33 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算

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1、2022年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校小題精練系列 專題33 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算 1.在恒溫、恒容條件下發(fā)生下列反應(yīng):2X2O5 (g) 4XO2(g) +O2(g) △H>0,T溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為: t/s 0 50 100 150 c(X2O5) mol/L 4.00 2.50 2.00 2.00 下列說法錯(cuò)誤的是 A. T溫度下的平衡數(shù)為K=64 (mol/L)3,100s時(shí)轉(zhuǎn)化率為50% B. 50s 內(nèi) X2O5分解速率為 0.03 mol/ (L?s) C. T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若T1>T2,則Kl>K2

2、D. 若只將恒容改為恒壓,其它條件都不變,則平衡時(shí)X2O5的轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)都不變 【答案】D 【解析】 【分析】 2X2O5 (g) 4XO2(g) +O2(g) 初始 4.00 0 0 改變 2.00 4.00 1.00 平衡 2.00 4.00 1.00 根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析。 【詳解】 A. T溫度下的平衡數(shù)為K= =64 (mol/L)3,100s時(shí)轉(zhuǎn)化率為2/4=50%,故正確;B. 50s 內(nèi) X2O5分解速率為= 0.03 mol/ (L?

3、s),故正確;C. 因?yàn)榉磻?yīng)是吸熱的,所以T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,溫度升高,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,故正確;D. 反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),在恒容條件下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器中的壓強(qiáng)逐漸增大,若壓強(qiáng)恢復(fù)到起始?jí)簭?qiáng),則該平衡正向移動(dòng),則平衡時(shí)X2O5的轉(zhuǎn)化率增大,但平衡常數(shù)不變,故錯(cuò)誤。故選D。 【點(diǎn)睛】 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度和壓強(qiáng)無關(guān)。 2.T2℃時(shí),將1 mol X和2 mol Y投入2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):X(g)+2Y(g)3Z(g)ΔH,測(cè)得X、Y的量隨時(shí)間變化如下表,平衡時(shí)物質(zhì)X的體積分?jǐn)?shù)為φ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)隨溫度的變化

4、如下圖,則下列判斷正確的是 0 1 2 3 4 5 6 X 1 0.80 0.66 0.58 0.52 0.50 0.50 Y 2 1.60 A. 前5 min用Z表示的平均反應(yīng)速率為1.2mol/(L·min) B. T2℃時(shí),對(duì)于反應(yīng)1/2X(g)+Y(g)3/2Z(g) △H’ 2ΔH’=ΔH C. T2℃時(shí),若以1mol X、2mol Y和1mol Z充入上述容器中,達(dá)到平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)比φ大 D. 該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且T1

5、消耗X的物質(zhì)的量為0.5mol,由方程式可知生成Z1.5mol,則用Z表示反應(yīng)速率為=0.15 mol/(L·min),故錯(cuò)誤;B.反應(yīng)熱與計(jì)量數(shù)呈正比,則T2℃時(shí),對(duì)于反應(yīng)1/2X(g)+Y(g)3/2Z(g) 3.在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g) 2Z(g)△H<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,反應(yīng)過程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表:下列說法不正確的是 t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 A. 反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·L-1·min

6、-1 B. 其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前:v(逆)<v(正) C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù):K=1.44 D. 保持其他條件不變,起始時(shí)向容器充入0.32 mol氣體X和0.32 mol氣體Y,到達(dá)平衡時(shí),c(Z)=0.024 mol/L 【答案】A 【解析】 【分析】 A、2min內(nèi)Y物質(zhì)的量變化為0.16mol-0.12mol=0.04mol,根據(jù)速率公式計(jì)算v(Y),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(Z); B、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)<v(正); C、反應(yīng)7 min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,依據(jù)起始量和平衡

7、時(shí)Y的量建立三段式,依據(jù)平衡濃度計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù); D、保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入0.32mol氣體X和0.32mol氣體Y,相當(dāng)于等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體的體積不變,平衡不移動(dòng)。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考化學(xué)平衡移動(dòng)原理的綜合應(yīng)用,設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的影響因素等,等效平衡的理解應(yīng)用是解題的關(guān)鍵點(diǎn),也是難點(diǎn)。 4.某實(shí)驗(yàn)小組研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響,在其他條件相同時(shí),將和充入體積為2L的恒容密閉容器中,測(cè)得的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: 時(shí)間 0 20 40 60 80 100 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

8、 0 0 下列說法正確的是 A. 溫度下,之間,的平均反應(yīng)速率為 B. 在溫度下,該反應(yīng)有可能在70min時(shí)已達(dá)到平衡狀態(tài) C. 由表中數(shù)據(jù)推測(cè), D. 由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高,與的反應(yīng)限度越大 【答案】A 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)限度等,難度較難,注意對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算公式的理解和應(yīng)用,溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響的分析是解題關(guān)鍵。 5.一定溫度下,在4個(gè)體積均為 1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g) 達(dá)到平衡。下列說法正確的是

9、 容器 溫度/K 物質(zhì)的起始濃度/moI/L 物質(zhì)的平衡濃度moI/L O2或SO3平衡轉(zhuǎn)化率 c(SO2) c(O2) c(SO3) c(SO3) Ⅰ 723 0.2 0.2 0 0.04 α1 Ⅱ 723 0 0.1 0.2 α2 Ⅲ 723 0.4 0.4 0 α3 IV 823 0 0.1 0.2 α4 A. 達(dá)到平衡時(shí), α1+α2=1 B. 達(dá)到平衡時(shí),容器中的壓強(qiáng):PⅠ>PIV C. 達(dá)到平衡時(shí),逆反應(yīng)速率容器IV中比容器Ⅰ中的大 D. 達(dá)平衡后,再向容器Ⅰ中充入0.16 mol SO2、0

10、.04 mol SO3,則此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 【答案】C 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。運(yùn)用等效平衡的原理解答,即一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),采用不同的方法改變外界條件,,會(huì)導(dǎo)致平衡移動(dòng)過程中某些方面的等效性,以此推出其他方面的變化進(jìn)行分析判斷選項(xiàng)的合理性。 6.一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達(dá)到平衡。下列說法正確的是 容器 溫度/K 物質(zhì)的起始濃度(mol/L) 物質(zhì)的平衡濃度(mol/L) c(H+) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ

11、 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A. 該反應(yīng)的逆反應(yīng)放熱 B. 達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大 C. 達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D. 達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)判斷與計(jì)算以及外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響?;瘜W(xué)平衡是包含溶解平衡、電離平衡、水解平衡等的一個(gè)平衡理論體系,而化學(xué)平衡則是這一體

12、系的核心,是分析其他平衡移動(dòng)的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)平衡常數(shù)則是新課標(biāo)地區(qū)的高考命題熱點(diǎn),并且試題的綜合性強(qiáng)、能力要求高。 7.溫度為T時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表,下列說法正確的是( ?。? t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 A. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2,達(dá)到平衡時(shí),c(PCl5) > 0.4

13、mol·L-1 B. 保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(PCl3)=0.11mol·L-1,則反應(yīng)的△H<0 C. 反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1 D. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80% 【答案】A 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算、平衡移動(dòng)、等效平衡等,難度中等,注意平衡計(jì)算的方法應(yīng)用。 8.在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2

14、 mol Br2達(dá)到平衡后,生成x mol HBr,在相同條件下若起始時(shí)加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時(shí),各組分含量都不變,以下推斷正確的是( ) ①a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是4a+c=2b ②平衡時(shí)HBr為ax mol ③a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是a+b=c ④平衡時(shí)HBr為x mol A. ① B. ①② C. ①④ D. ②③ 【答案】C 【解析】 【分析】 在容器中加入1 mol H2和2 mol Br2達(dá)到平衡后,生成x mol HBr,在相同條件下若起始時(shí)加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0),

15、達(dá)到平衡時(shí),各組分含量都不變,則建立的是等效平衡;由于該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),將所有量按照反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氫氣和溴,只要滿足n(H2):n(Br2)=1:2即可。據(jù)此解答。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 所謂等效平衡是指外界條件相同時(shí),同一可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng),無論經(jīng)過何種途徑,都可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。等效平衡的判斷及處理一般步驟是:進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化——邊倒法,即按照反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化到同一邊的量,與題干所給起始投料情況比較。掌握等效平衡的判斷方法及滿足條件,明確恒溫恒容與恒溫恒壓條件下的等效平衡的區(qū)別是解答的關(guān)鍵。 9.已知熱化學(xué)方程式:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) 

16、ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。下列說法正確的是 (  )。 A. 相同條件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B. 將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后,放出熱量為Q kJ C. 增大壓強(qiáng)或升高溫度,該反應(yīng)過程放出更多的熱量 D. 如將一定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱Q kJ,則此過程中有2 mol SO2(g)被氧化 【答案】D 【解析】 【詳解】 10.在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器

17、中,發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g) ? 2Z(g),ΔH<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表: t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列說法正確的是。 A. 反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1 B. 其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)>v(正) C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44 D. 其他條件不變,再充入0.3 mol Z,平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大 【答案】C 【解析】 【詳解】 A、反應(yīng)前2min,消耗Y的物質(zhì)的量(0.16

18、-0.12)mol=0.04mol,則生成Z的物質(zhì)的量為0.04×2mol=0.08mol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,v(Z)=mol/(L·min)=4×10-3mol/(L·min),故A錯(cuò)誤;B、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則達(dá)到新平衡之前,v(逆)

19、olZ,在等溫恒容下,為等效平衡,則X的體積分?jǐn)?shù)不變,故D錯(cuò)誤。 11.N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 t/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/(mol/L) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列說法正確的是 A. 該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行 B. T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1 000 s時(shí)N2O5(g)轉(zhuǎn)化率為50% C. 其他條件不變時(shí),T2溫度下反應(yīng)到1 000 s時(shí)測(cè)得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L

20、,則T1T2,則K1

21、下反應(yīng)到1000s時(shí)測(cè)得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L,濃度大于2.5mol/L,故不可能為升高溫度,應(yīng)為降低溫度,故T1>T2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.平衡常數(shù)只受溫度影響,T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若T1>T2,反應(yīng)吸熱反應(yīng),則K1>K2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選B。 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)等,難度中等。 12.在一密閉容器中,反應(yīng):aX(g)+bY(g)cZ(g)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得平衡常數(shù)為K1;保持溫度不 變,將容器體積減小一半,當(dāng)達(dá)到新平衡后,測(cè)得Y的濃度為原來的1.6倍,平衡常數(shù)為K2,則 A.

22、 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),K2>K1 B. 新平衡時(shí)Y的濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)K1>K2 C. 新平衡時(shí),Z的濃度大于原平衡2倍,K1=K2 D. 反應(yīng)過程中,化學(xué)反應(yīng)速率同等程度增大,K1=K2 【答案】C 【解析】 【分析】 保持溫度不變壓強(qiáng)增大至原來的2倍,將容器的容積壓縮到原來容積的一半,假定平衡不移動(dòng),Y濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,達(dá)到新平衡時(shí),物質(zhì)Y的濃度是原來的1.6倍,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則應(yīng)由a+b>c+d,據(jù)此解答。 【詳解】 A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),溫度不變K值不變,K2=K1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.新平衡時(shí)Y的濃度為原來的1.6倍,濃度增大,平

23、衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),溫度不變則K1=K2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.新平衡時(shí),平衡正向移動(dòng),體積為原來的一半但Z的物質(zhì)的量增大,濃度大于原平衡的2倍,K1=K2,選項(xiàng)C正確;D.反應(yīng)過程中,化學(xué)反應(yīng)速率均增大,未達(dá)平衡前正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率, K1=K2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選C。 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)的影響,題目難度不大,本題注意用假定法判斷,如果平衡不移動(dòng),則達(dá)到平衡時(shí)Y的濃度為原來的2倍,根據(jù)實(shí)際Y的濃度,判斷平衡移動(dòng)。 13.T K時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol COCl2,反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部

24、分?jǐn)?shù)據(jù)見下表: t / s 0 2 4 6 8 n(Cl2) / mol 0 0.16 0.19 0. 20 0.20 下列說法正確的是( ) A. 反應(yīng)在前2 s 的平均速率v(CO)= 0.080 mol·L-1·s-1 B. 保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(Cl2) = 0.11 mol·L-1,則反應(yīng)的ΔH<0 C. T K時(shí)起始向容器中充入0.9 mol COCl2、0.10 mol Cl2和0.10 mol CO,達(dá)到平衡前v正>v逆 D. T K時(shí)起始向容器中充入1.0 mol Cl2和0.9 mol CO,達(dá)到平衡時(shí),Cl2的轉(zhuǎn)化率為

25、80% 【答案】C 【解析】A、反應(yīng)在前2s的平均速率,錯(cuò)誤;B、平衡時(shí) 該溫度下,若起始向容器中充入0.9 mol COCl2、0.10 mol Cl2和0.10 mol CO,此時(shí)<0.025,則反應(yīng)達(dá)到平衡前正>v逆。正確;D、T K時(shí)起始向容器中充入1.0mol Cl2和1.0mol CO ,應(yīng)等效于向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol COCl2,達(dá)到平衡時(shí)Cl2的轉(zhuǎn)化率等于80%,如加入1.0mol Cl2和0.9mol CO,相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上減小0.1mol CO,平衡在原來的基礎(chǔ)上向正反應(yīng)方向移動(dòng),則Cl2的轉(zhuǎn)化率小于80%,錯(cuò)誤;故選C。 14.溫度為T1時(shí),

26、在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng): 2NO2(g)?2NO(g)+O2?(g) (正反應(yīng)吸熱)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:?v正=?v?(NO2?)消耗=?k正c2(NO2?),v逆=?v(NO)消耗= 2v?(O2?)消耗=?k逆c2?(NO)·c(O2?),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是 容器編號(hào) 物質(zhì)的起始濃度(mol·L-1) 物質(zhì)的平衡濃度(mol·L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 ? Ⅲ 0 0.5 0.35 ? A. 設(shè)k為該反應(yīng)的化學(xué)平

27、衡常數(shù),則有k=k逆:k正 B. 達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強(qiáng)之比為20∶17 C. 容器Ⅱ中起始平衡正向移動(dòng),達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ中NO2的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅰ中的小 D. 若改變溫度為T2,且T2>T1,則k正:k逆<0.8 【答案】C 【解析】 體的總量小于0.85mol,所以達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強(qiáng)之比大于20∶17,B錯(cuò)誤;針對(duì)于容器Ⅰ內(nèi)反應(yīng)可知:NO2的轉(zhuǎn)化率為0.4/0.6=2/3,假設(shè)容器Ⅱ中NO2的轉(zhuǎn)化率也為2/3,反應(yīng)正向進(jìn)行,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為: 2NO2(g)?2NO(g)+O2(g) 起始量 0.3 0.5 0.2 變化量 0.2 0.2 0.1 平衡量 0.1 0.7 0.3 平衡常數(shù)為k=0.3×0.72/0.12=14.7>8,所以容器Ⅱ中NO2的轉(zhuǎn)化率小于2/3,即容器Ⅱ中起始平衡正向移動(dòng),達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ中NO2的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅰ中的小,C正確;由于該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度,所以時(shí)平衡常數(shù)增大,則k正:k逆>0.8;正確選項(xiàng)C。

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