【全国百强校】甘肃省天水市第一中学2016-2017学年高二上学期(普通班)第一次月考化学试题解析(解析版)
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原子量:H:1 C:12 N:14 O:16
第I卷选择题(共48分)
一、单项选择题(每小题只有一个正确选项,共16题,每小题3分)
1.反应A+B→C(△H<0)分两步进行:①A+B→X (△H >0)②X→C(△H<0),下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()
A.B.C.D.
【答案】D
考点:考查化学反应中的热效应。
2.有关碰撞理论,下列说法中正确的是( )
A.具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
B.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
C.升温能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应活化能,从而只影响反应速率不影响化学平衡
【答案】C
【解析】
试题分析:A.只有活化分子间的有效碰撞,才能发生化学反应,A项错误;B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,但不能增加活化分子的百分数,B项错误;C.升高温度,反应物分子吸收能量,增加了反应物分子中活化分子的百分数,化学反应速率增大,C项正确;D.催化剂能改变反应的活化能,从而改变反应速率,D项错误;答案选C。
【考点定位】考查化学反应速率的影响因素。
【名师点睛】本题考查化学反应速率的影响因素,涉及温度、浓度、催化剂对反应速率的影响,注意对活化分子的浓度以及百分数的影响。
①活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应;②增大反应物浓度,活化
分子的浓度增大,但百分数不变;③升高温度,活化分子的百分数增大;④催化剂影响反应的活化能,活化分子的百分数增加。
3.恒温恒容条件下,下列叙述中不是
..可逆反应2A(g)+3B(s)2C(g)达到平衡的标志的是()
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间生成amol A,同时消耗1.5amol B;
③各组分的浓度不再变化;
④混合气体的密度不再变化;
⑤混合气体的总压强不再变化;
⑥混合气体的物质的量不再变化;
⑦混合气体的平均摩尔质量不再变化;
⑧A、B、C的分子数目比为2:3:2.
A.⑤⑥⑧B.②⑤⑧C.①③④D.②④⑦
【答案】A
⑥反应前后气体的化学计量数相等,对于气体物质而言此反应属于等物质的量的反应,因此混合气体的物质的量不再变化不能说明达到平衡状态,⑥可选;⑦反应前后气体的化学计量数相等,物质的量不变,由于B为固体,因此反应前后气体的质量变化,因此混合气体的平均摩尔质量为变化的值,当混合气体的平均摩尔质量不再变化说明达到平衡状态,⑦不选;⑧A、B、C的分子数目比为2:3:2,既不能说明各组分的浓度不再变化,又不能逆反应和正反应速率相等,因此不能说明达到化学平衡状态,⑧可选;答案选A。
【考点定位】考查化学平衡状态的标志。
【名师点睛】本题考查化学平衡状态的标志。
总结如下:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
4.在C(s)+CO
(g) 2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强②增加碳的量③通入
CO2 ④恒容下充入He⑤恒压下充入He⑥加热,其中能够使反应速率增大的措施是()
A.①④B.②③⑤C.①③⑥D.①②④
【答案】C
考点:考查化学反应速率的影响因素。
5.在10 L密闭容器中,1 mol A和3 mol B在一定条件下反应:A(气)+xB(气)2C(气),2min后反应达到平衡时,测得混合气体共3.4 mol,生成0.4 mol C,则下列计算结果不正确的是()A.平衡时,物质的量比A∶B∶C=2∶11∶4
B.x值等于4
C.B的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1
D.A的转化率20%
【答案】A
【解析】
试题分析:依据化学平衡三段式列式计算,
A(气)+xB(气)2C(气),
起始量(mol) 1 3 0
变化量(mol) 0.2 0.2x 0.4
平衡量(mol)0.8 3-0.2x 0.4
混合气体共3.4mol=0.8mol+(3-0.2x)mol+0.4mol,解得x=4
A.平衡时,物质的量比A:B:C=0.8:(3-0.8):0.4=4:11:2,A项错误;B.计算可知x=4,B项正确;C.B的平均反应速率=0.8mol÷(10L×2min)=0.04 mol/(L•min),C项正确;D.A的转化率=0.2mol÷1mol×100%=20%,D项正确;答案选A。
考点:考查化学反应速率的计算,化学平衡等知识。
6.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。
已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B)。
则此反应可表示为()
A.2A+3B=2C B.A+3B=2C C.3A+B=2C D.A+B=C
【答案】A
【解析】
试题分析:2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B),所以v(A):v(B)=2:3,v(B):v(C)=3:2,则v(A):v(B):v(C)=2:3:2,根据化学反应速率之比等化学计量数之比可知此反应可表示为2A+3B=2C,答案选A。
考点:考查化学方程式的书写。
7.已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=Q1kJ·mol-1;
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=Q2kJ·mol-1;
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=Q3kJ·mol-1。
若使用23g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )
A.Q1+Q2+Q3B.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
C.0.5(Q1+Q2+Q3) D.0.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
【答案】B
考点:考查反应热的计算。
8.俄罗斯用“质子﹣M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道。
发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
(1)H2(g)=H2(l)△H1=﹣0.92kJ•mol﹣1
(2)O2(g)=O2(l)△H2=﹣6.84kJ•mol﹣1
(3)如图:下列说法正确的是()
A.2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量
比2molH2O(g)所具有的总能量低
B.氢气的燃烧热为△H=﹣241.8 kJ•mol﹣1
C.火箭液氢燃烧的热化学方程式2H2(l)+O2(l)═2H2O(g)△H=﹣474.92kJ•mol﹣1
D.H2O(g)变成H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由图像可知2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)放出483.6kJ的热量,所以2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量高,A项错误;B.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,所以氢气的燃烧热为(483.6+88)kJ/mol÷2=285.8kJ/mol,B 项错误;C.由图像可知2H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=﹣483.6kJ•mol﹣1①,H2(g)=H2(l)△H1=﹣0.92kJ•mol
﹣1②,O
(g)=O2(l)△H2=﹣6.84kJ•mol﹣1③,根据盖斯定律可知将①-②×2-③×2可得2H2(l)+O2(l)2
═2H2O(g)△H=﹣474.92kJ•mol﹣1,C项正确;D.H2O(g)变成H2O(l)为物理变化,不存在化学键的断
裂和生成,D项错误;答案选C。
考点:考查化学反应与能量变化。
9.已知:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =-571.6 kJ·mol-1,CH4(g) + 2O2(g)= CO2(g) + 2H2O(l) △H =-890 kJ·mol-1,现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
【答案】B
考点:考查反应热的计算。
10.可逆反应A(?)+a B(g)C(g)+2 D(g)(a为正整数)。
反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.当压强由p1变为p2时,逆反应速率将变大
B.该反应的正反应为放热反应
C.若a=2,则A为液态或固体
D.恒温恒容条件下,增加B的物质的量,B的转化率
和该反应的化学平衡常数都将增大
【答案】D
【解析】
试题分析:由左图可知,温度T2到达平衡所用的时间短,则温度T2>T1,温度越高,平衡时C的百分含量(C%)越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,则该反应的正反应为放热反应;由右图可知,压强p2到达平衡所用的时间越短,则压强p2>p1,压强越大,平衡时C的百分含量(C%)越小,增大压强平衡向逆反应移动,该反应正反应为气体物质的量增大的反应。
A.已知压强p2>p1,当压强由p1变为p2时,压强增
大,逆反应速率将变大,A项正确;B.由以上分析可知,该反应的正反应为放热反应,B项正确;C.该反应正反应为气体物质的量增大的反应,若a=2,A为气体,则反应前后气体相同,不符合题意,所以若a=2,A为液态或固体,C项正确;D.平衡常数只与温度有关,所以恒温恒容条件下,增加B的物质的量,化学平衡常数不变,D项错误;答案选D。
【考点定位】考查化学图像的分析与判断
【名师点睛】本题考查化学图像的分析与判断。
由左图可知,温度T2到达平衡所用的时间短,则温度T2>T1,温度越高,平衡时C的百分含量(C%)越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,则该反应的正反应为放热反应;由右图可知,压强p2到达平衡所用的时间越短,则压强p2>p1,压强越大,平衡时C的百分含量(C%)越小,增大压强平衡向逆反应移动,该反应正反应为气体物质的量增大的反应。
11.在容积为2 L的密闭容器中,有反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),经过5分钟达到平衡,此时,各物质的变化为:A减少了1 mol·L-1,B的平均反应速率v B=1/15 mol·(L·min)-1,C增加了2/3 mol·L-1,这时,若增加系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为()
A.3∶1∶2∶2
B.1∶3∶2∶2
C.1∶3∶2∶1
D.1∶1∶1∶1
【答案】A
考点:考查化学图像,化学平衡等知识。
12.已知某反应aA(g)+bB(g)cC(g)△H=Q 在密闭容器中进行,在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示,下列判断正确的是()
A.T1<T2,P1<P2,a+b>c,Q<0
B.T1>T2,P1<P2,a+b<c,Q>0
C.T1<T2,P1>P2,a+b<c,Q>0
D.T1<T2,P1>P2,a+b>c,Q<0
【答案】B
【考点定位】考查化学平衡图象问题。
【名师点睛】本题考查化学平衡图象问题,难度不大,注意根据图象判断温度、压强的大小,根据温度、压强对平衡移动的影响分析:温度相同时,根据到达平衡的时间判断压强大小,再根据压强对B的含量的影响,判断压强对平衡的影响,确定反应气体气体体积变化情况;压强相同时,根据到达平衡的时间判断温度大小,再根据温度对B的含量的影响,判断温度对平衡的影响,确定反应的热效应。
13.在恒温恒压的密闭容器中,充入4L X和3L Y的混合气体,在一定条件下发生下列反应:4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)达到平衡时测得X的转化率为25%,此时混合气体的体积为6.5L。
则该反应方程式中的n值是()
A.3 B.5 C.6 D.8
【答案】A
【解析】
试题分析:在恒温恒压的密闭容器中,充入4L X和3L Y的混合气体,在一定条件下发生下列反应:4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)达到平衡时测得X的转化率为25%,此时混合气体的体积为6.5L.依据平衡的三段式列式计算:
4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)
起始量(L) 4 3 0 0
变化量(L)4×25%=1 3/4 1/2 n/4
平衡量(L) 3 9/4 1/2 n/4
则3+9/4+1/2+n/4=6.5 ,则n=3,答案选A。
考点:考查化学平衡的计算。
14.已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ·mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ·mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-ckJ·mol一1
则下列叙述正确的是()
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C.2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
【答案】C
【解析】
试题分析:A.气态水到液态水继续放热,所以b<c,A项错误;B.燃烧热应生成稳定氧化物,不能是水蒸气,应该是液态水,B项错误;C.根据盖斯定律,将两个反应都乘以2,再相减,得到2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)kJ∙ mol一1,C项正确;D.设甲醇和甲烷物质的量分别为n、2n,则甲醇放出的热量是na,甲烷放出的热量是2nc,即na+2nc=Q,解得n=Q/(a+2c),则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2c),D 项错误,答案选C。
考点:考查热化学方程式,燃烧热,反应热的计算等知识。
15.在25℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的反应热为()
A.-488.3 kJ/mol B.+488.3 kJ/mol
C.-191 kJ/mol D.+191 kJ/mol
【答案】A
考点:考查反应热的计算。
16.将1体积A(g)和3体积B(g)混合,在5000C和催化剂存在下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C (g)并达到平衡状态,在同温同压下测得此反应在平衡前后的气体密度之比为9/10,此时A的转化率()A.90% B.80% C.45% D.10%
【答案】B
考点:考查化学平衡的计算。
第II 卷 非选择题(共 52分)
17.(12分)(1)(4分)常温常压下,依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①在25℃、101kPa 下,2g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热45kJ 。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________。
②若适量的N 2和O 2完全反应,每生成23g NO 2需要吸收17kJ 热量_______________________。
(2)(4分)断裂1mol (理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol (理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为KJ.mol -1)下表是一些键能数据(KJ·mol -
1)
CH 4(g )+4F 2(g )﹦CF 4(g )+4HF (g ) △H
②根据键能和反应热化学方程式1/2N 2(g)+3/2H 2(g) =NH 3(g ) △H = —46 kJ·mol -1 计算N≡N 的键能。
(3)(4分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N 2H 4)和强氧化剂液态双氧水。
当把0.4mol 液态肼和0.8mol H 2O 2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ 的热量(25℃、101 kPa 下测得的热量)。
①该反应的热化学方程式为 。
②又已知H 2O(l)=H 2O(g) ΔH =+44kJ/mol 。
则16g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ 。
【答案】17.(每空2分)(1)①CH 3OH(l)+
2
3O 2(g)→CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =–720kJ·mol -
1 ②N 2(g)+2O 2(g) = 2NO 2(g) ΔH =+68kJ·mol -
1 (2)①-1928 kJ·mol -1 ②946 kJ·mol -1
(3)①N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)==N 2(g)+4H 2O(g) △H =-640kJ·mol -1 ② 408
②适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收17kJ热量,则生成46g二氧化氮反应吸收热量68kJ,所以反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1;
(2)①化学反应的反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和,根据化学反应CH4(g)+4F2(g)﹦CF4(g)+4HF(g),△H=4×414+4×158-4×489+4×565=-1928 kJ·mol-1;
②设N≡N的键能为x,化学反应的反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和,根据化学反应1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g ) △H = —46 kJ·mol-1,△H=0.5×x+1.5×436-3×391=-46kJ·mol-1,解得x=946 kJ·mol-1。
(3)①反应方程式为:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256 kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为256÷0.4=640 kJ,所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H=-640kJ·mol-1;
② N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H=-640kJ·mol-1①;H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol ②;
依据盖斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(l) △H=-816kJ/mol,
16g液态肼物质的量=16g÷32g/mol=0.5mol,所以16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408kJ。
【考点定位】考查热化学方程式的书写,反应热的计算。
【名师点睛】本题考查热化学方程式的书写,反应热的计算。
考纲中明确要求了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,盖斯定律也成为了近年高考中的必考考点。
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
(1)参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2—3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
(2)当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH 也同样要进行加减运算,且要带“+”“—”符号,即把ΔH看做一个整体进行运算。
(3)将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
(4)在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
18.(12分)(1)(6分)反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
①该反应是_________反应(填“吸热”、“放热”)。
②当反应达到平衡时,升高温度,A 的转化率____ __ (填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_____ (2)(6分)把3molA 和2.5molB 混合,充入2L 密闭容器中,
发生下列反应:3A (g )+B (g )=xC (g )+2D (g ),经5秒钟反应达到平衡,生成1 molD ,并测得C 的平均反应速率为0.1mol·L -1·s -1,则此反应中B 的转化率为 ,C 的化学计量数x 为 ,A 的平衡浓度为 。
【答案】18.(每空2分)(1)①放热 ②减小 升温,此平衡逆向移动。
(2)20% 2 0.75mol/L 。
考点:考查化学平衡的影响因素,化学计算等知识。
19.(14分)现有反应:m A(g)+n B(g)
p C(g),达到平衡后,当升高温度时,B 的转化率变大;当减小压
强时,混合体系中C 的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”),且m +n _________p (填“>”“=”“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,A 的质量分数_________。
(填“增大”“减小”或“不变”,下同) (3)若加入B(维持体积不变),则A 的转化率_________。
(4)若升高温度,则平衡时B 、C 的浓度之比 将_________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____ _____。
(C))
B (c c
(6)若B 是有色物质,A 、C 均无色,则加入C(容器体积不变)时混合物颜色______ _; 【答案】19.(每空2分)(1) 放热, > (2) 增大 (3) 增大 (4) 减少 (5)不变 (6)加深
(4)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,B 的物质的量减小,C 的物质的量增多,所以(C)
)
B (c c 的比值将减小;
(5)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变; (6)容器体积不变,若B 是有色物质,A 、C 均无色,则加入C 平衡向逆反应方向移动,B 的浓度增大,则混合物颜色加深。
【考点定位】考查影响化学平衡的因素。
【名师点睛】本题考查化学平衡的影响因素。
影响化学平衡的因素有:浓度、温度、压强(有气体参加的可逆反应),利用平衡移动原理来解释影响化学平衡的因素,注意的是:催化剂只能加快化学反应速率,改变反应的活化能,但不改变反应的焓变,不影响化学平衡,平衡不移动。
20.(14分)化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。
下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。
Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。
(已知:S 2O 32-+2H +
= H 2O +S↓+SO 2↑)
(1) 为保证实验准确性、可靠性,利用该装置进行实验 前应先进行的步骤是 ;除如图所示 的实验用品、仪器外,还需要的一件实验仪器是______ 。
(2)若在2 min 时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2 min 内H +
的反应速率,而该测定值比实际值偏小,其原因是 。
(3)试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法(写一种): Ⅱ.为探讨化学反应速率的影响因素,设计的实验方案如下表。
(已知I2+2S2O32- = S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)
(4)该实验进行的目的是,
表中V x=mL,比较t1、t2、t3大小,试推测该实验结论:
【答案】20、(1)检查装置的气密性(2分);秒表(2分)
(2)SO2会部分溶于水,导致所测得SO2体积偏小;且亚硫酸显酸性(2分)
(3)测定一段时间内生成硫单质的质量或用pH计测定一定时间内溶液H+浓度的变化等(2分)
(4)探究反应物浓度(Na2S2O3)对化学反应速率的影响(2分); 4.0(2分);
其他条件不变,反应物浓度越大,化学反应速率越大(2分)
(4)根据表中数据可知三次实验中实际改变的是硫代硫酸钠的浓度,该实验的目的是探究反应物浓度(Na2S2O3)对化学反应速率的影响,从反应原理看,可以采用淀粉作指示剂,根据碘水的淀粉溶液蓝色完全褪色所需时间来测定反应速率。
为保持其他量相同,溶液的总体积是16ml,所以表中Vx=16ml—6ml—2mol—4ml=4.0mL;其他条件不变,反应物浓度越大,化学反应速率越大。
考点:考查外界条件对反应速率影响的实验设计与探究。
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