北京市私立新亚中学高中化学必修二第六章《化学反应与能量》阶段练习(含解析)

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一、选择题
1.将5.6 g铁粉投入盛有100mL 2mol/L稀硫酸的烧杯中,经2min反应完全。

如果反应前后浓液的体积不变,则该反应的平均反应速率可表示为
A.v(Fe)=0.5mol/(L·min)B.v(H2SO4)=1mol/(L·min)
C.v(FeSO4)=0.5mol/(L·min)D.v(H2)=0.5mol/(L·min)
2.在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应:N2+3H2⇌2NH3,下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是
A.容器中N2、H2、NH3共存
B.N2与NH3的浓度相等
C.容器中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
D.反应容器中压强不随时间变化
3.一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+3D
B.反应进行到1s时,υ(A)=υ(D)
C.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
D.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.025mol⋅(L⋅s)−1
4.下列实验方案不能达到相应实验目的的是
实验目的实验方案
A制备CuSO4用稀硫酸、过氧化氢和铜粉反应
B 加快酸性KMnO4与
H2C2O4溶液的反应速率
加入一粒黄豆大的MnSO4固体
C 除去NaC1固体表面的少
量KC1杂质
用饱和NaC1溶液洗涤
D 探究浓度对反应速率的影

向盛有同体积、不同浓度NaHSO3溶液的试管中
同时加入同体积、同浓度NaC1O溶液,观察现象
A .A
B .B
C .C
D .D
5.一定温度下,将纯净的氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)置于真空密闭恒容容器中(固体试样体积忽略不计)达到分解平衡:NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)+CO 2(g)。

下列可以判断该反应达
到化学平衡状态的是 A .气体的总质量保持不变 B .NH 3与CO 2的质量比保持不变 C .2v (NH 3)=v (CO 2)
D .混合气体的平均相对分子质量不变 6.钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。

常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。

下列说法错误的是
A .()H
c +
越大,腐蚀速率越快
B .当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是浓硫酸使铁钝化
C .要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为2:1
D .酸溶液较低时,Cl -对碳素钢的腐蚀作用大于2-
4SO ,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸
7.根据反应()44244242423KMnO FeSO H SO MnSO Fe SO K SO H O ++→+++设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为11mol L -⋅,溶液的体积均为200mL ,盐桥中装有饱和24K SO 溶液。

下列说法不正确的是
A .石墨b 是原电池的负极,发生氧化反应
B .甲烧杯中的电极反应式:242MnO 5e 8H Mn O =4H --++
+++
C .电池工作时,盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动,保持溶液中的电荷平衡
D.忽略溶液体积变化,()
243
Fe SO浓度变为1.5mol/L,则反应中转移的电子为0.1mol 8.分析下表中数据,判断下列有关说法,其中正确的是
化学键H—H Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ·mol-1)436243431
A.H—Cl键断裂需要吸收的热量为431 kJ
B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ·mol-1
C.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ·mol-1
D.H2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是Cl2
9.探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。

则下列说法正确的是
A.H2O2从图II 漏斗处加入,实验进行更顺利
B.I、III处均可观察到产生大量气泡,余烬木条复燃
C.实验中先加入H2O2,后加MnO2有利于增大固液接触面
D.上述流程中,先加MnO2再插入带余烬的木条,实验效果更佳
10.在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-4(黄色)+2H+。

下列说法正确的是
A.若平衡体系的pH=2,则溶液显黄色
B.溶液的颜色不再变化时,反应达到平衡状态
C.当2v(Cr2O2-
7)=v(CrO2-
4
)时反应达平衡状态
D.Cr2O2-
7和CrO2-
4
的浓度相同时能说明反应达平衡状态
二、填空题
11.(1)某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol•L-1盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,该反应是____(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用图中的____(填“B”或“C”)表示。

(2)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液,银电极上的反应式为
_____。

12.能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。

阅读下列有关能源的材料,回答有关问题: (1)从能量的角度看,断开化学键要___,形成化学键要___。

(2)焙烧产生的SO 2可用于制硫酸。

已知25℃、101kPa 时: ①2SO 2(g)+O 2(g)
2SO 3(g)ΔH 1=-197kJ/mol ;
②H 2O(g)=H 2O(l)ΔH 2=-44kJ/mol ;
③2SO 2(g)+O 2(g)+2H 2O(g)=2H 2SO 4(l)ΔH 3=-545kJ/mol 。

写出SO 3(g)与H 2O(l)反应的热化学方程式是____。

(3)已知一定条件下,CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)反应过程能量变化如图所示,该反
应为___反应(填“吸热”或“放热”)。

(4)已知热化学方程式:SO 2(g)+
1
2
O 2(g)SO 3(g)ΔH =-98.32kJ/mol ,在容器中充入
2molSO 2和1molO 2充分反应,最终放出的热量为_____。

A .98.32kJ B .196.64kJ/mol C .<196.64kJ D .>196.64kJ 13.在一个固定容积的密闭容器中,有如下反应:
()()
()()222CO g H O g CO g H g ++ △H =QkJ/mol ,其化学平衡常数K 和温度t 的关
系如下
t /℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6 0.9 1.0 1.7 2.25
a .容器中压强不变
b .△H 不变
c .()()2v H v CO =正逆
d .CO 的质量分数不变 (2)在850℃时,可逆反应()()
()()222CO g H O g CO g H g ++在固定容积的密闭容器
中进行,容器内各物质的浓度()mol /L 变化如下表:
时间
()min
CO
2H O
2CO
2H
0 0.200 0.300
2 0.138
0.238
0.062
0.062
3 1c 2c 3c 4c
4 1c
2c 3c
4c
5 0.116
0.216
0.084
6
0.096 0.266
0.104
①计算:04min ~时,()2H O g 的转化率=_____。

②表中5min 6min ~之间数值发生变化,可能的原因是______。

(3)在723K 时,将20.1molH 和20.2molCO 通入抽空的1L 恒容密闭容器中,发生如下反应: ()()
()()222CO g H g CO g H O g ++,反应达平衡后,水的物质的量分数为
0.10。

2CO ①的平衡转化率等于_______,反应平衡常数K 等于_____(保留两位有效数字)。

②再向容器中加入过量的()CoO s 和()Co s ,则容器中又会增加如下平衡:
()()()()22CoO s H g Co s H O g ++K 1,()()()()2CoO s CO g Co s CO g ++ K 2,
最后反应达平衡时,容器中水的物质的量分数为0.30,则K 1等于______。

14.某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO 2和NO 的工艺,其氧化过程的反应原理及反应热、活化能数据如下: 反应I :NO(g)+O 3(g)NO 2(g)+O 2(g)△H 1=-200.9kJ·mol -1,E 1=3.2kJ·mol -1 反应II :SO 2(g)+O 3(g)
SO 3(g)+O 2(g)△H 2=-241.6kJ·mol -1,E 2=58kJ·mol -1
已知该体系中臭氧发生分解反应:2O 3(g)
3O 2(g)。

保持其他条件不变,每次向容积为2L 的反应器中充入含2.0molNO 、2.0molSO 2的模拟烟气和4.0molO 3,改变温度,反应相同时间后体系中NO 和SO 2的转化率如图所示:
(1)臭氧氧化过程不能有效地脱硫,但后续步骤“碱吸收”可以有效脱硫。

写出利用氨水吸
收SO3的离子方程式:___。

(2)由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,其可能原因是___。

(3)若其他条件不变时,缩小反应器的容积,可提高NO和SO2的转化率,请解释原因:___。

(4)假设100℃时,P、Q均为平衡点,此时发生分解反应的O3占充入O3总量的10%,体系中剩余O3的物质的量是___。

试分析反应II中SO2转化率随温度变化先增大后减小的可能原因:___。

15.(1)把0.2molX气体和0.4molY气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g);2min末生成0.3molW。

若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·min)。

计算:
①2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为__。

②化学方程式中n的值是__。

(2)在一定温度下,将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中,在一定条件下反应,2SO2+O22SO3。

10min时达到平衡状态。

此时容器内压强比反应前减少20%,计算SO2的转化率为___。

(3)某温度时在2L容器中A、B、C三种气态物质的物质的量(n)随时间(l)变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
①该反应的化学方程式为___。

②下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是__。

A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.相同时间内消耗2nmol的A的同时生成4nmol的C
C.混合气体的密度不随时间的变化而变化
D.c(A):c(C)=1:3且不再发生变化
16.按下图装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为___________;B池为______________;
(2)锌极为________极,电极反应式为___________________________________;铜极为________极,电极反应式为___________________________________;石墨棒C1为______极,电极反应式为__________________________________;石墨棒C2附近发生的实验现象
为______________________________________;
(3)当C2极析出224mL气体(标准状态)时,锌的质量变化_________(变大、不变或
变小)了________g,CuSO4溶液的质量_________(增加、不变或减少)_________g。

17.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。

近几年开发的甲烷燃料电池
采用铂作电极催化剂,用KOH作为电池中的电解液,其工作原理的示意图如下:
请回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池的能量转化主要形式是__________________。

(2)Pt(a)电极是电池的________极,电极反应式为________________;Pt(b)电极发生
________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为________________。

(3)电池的总反应方程式为_______________________________。

(4)如果该电池工作时电路中通过4 mol电子,则消耗的CH4有________mol。

18.依据反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:
(1)电极X的材料是__,电解质溶液Y是__;
(2)银电极为电池的__极,发生的电极反应为__;
(3)X电极上发生的电极反应为__。

19.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在 100 mL 稀盐酸中加入足量的锌
粉,标准状况下测得数据累计值如下:
时间(min)12345氢气体积(mL)50120232290310
(1)在 0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min 各时间段中:反应速率最大的时间段是
_______________;在 0~5min 内,反应速率变化的原因是
_______________________________________________________________________________
_______
(2)在 2~3 min 时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为_______________
(3)为了减缓反应速率但不减少产生气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列液体:
A.蒸馏水 B.Na2SO4 溶液 C.NaOH 溶液 D.H2SO4 溶液 E.Na2CO3
你认为可行的是(填编号)_______________。

(4)为了加快锌和盐酸的反应,采用了如图的装置。

此装置中负极为_______________,写出正极的电极反应式______________;
若收集到标况下 2.24L 气体,转移了电子_______________________mol,溶解了
Zn______________g.
20.在25℃、101kPa的条件下,断裂1molH—H键吸收436kJ能量,断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量,形成1molH—Cl键放出431kJ能量。

该条件下H2+Cl22HCl反应中的能量变化可用如图表示:
现有1molH2和1molCl2在25℃、101kPa下完全反应。

请根据上述信息回答下列有关问题:
(1)反应物断键吸收的总能量为___。

(2)生成物成键放出的总能量为___。

(3)H2+Cl22HCl是___(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)反应物的总能量___(填“>”或“<”)生成物的总能量。

(5)写出盐酸与氢氧化铝反应的离子方程式__。

三、解答题
21.甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。

利用甲醇(CH3OH)制备甲醛
脱氢法:CH3OH(g)═HCHO(g)+H2(g)△H1=+92.09KJ⋅mol−1
氧化法:CH3OH(g)+1
2
O2(g)═HCHO(g)+H2O(g)△H2
(1)脱氢法制甲醛,有利于提高平衡产率的条件有___。

A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂
(2)已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3=−483.64kJ⋅mol−1,则△H2=___。

(3)750K下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生反应
CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为101kPa,达到平衡转化率为50.0%,则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反
应)。

(4)选用Ag/SiO2—ZnO作催化剂,在400~750℃区间进行活性评价,图乙给出了甲醇转化率与甲醛选择性(选择性越大,表示生成该物质越多)随反应温度的变化曲线。

制备甲醛的最佳反应温度为___(填标号),理由是___。

a.400℃
b.650℃
c.700℃
d.750℃
(5)合成甲醇的主要反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T/℃T1T2T3
K1/10001/4025
T1、T2、T3的大小关系为______
22.(1)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:K c(A)_____K c(B)(填“﹥”、“<”或“﹦”)。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____(填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数K p(C)=______(K p是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。

(2)对于可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示。

①从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是
________。

A.升温 B.增大CO2浓度 C.使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~t5的v(逆)变化曲线。

_________
(3)如下图所示,当关闭K时,向A中充入2 mol X、7 mol Y,向B中充入4 mol X、14 mol Y,起始时V(A)=V(B)=a L,在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g) △H<0达到平衡(Ⅰ)时V(B)=0.9a L,试回答:
①B中X的转化率α(X)B为_________________________;
②打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为__________________L(用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计)。

23.甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。

利用甲醇(CH3OH)在一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式为 CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH1,实验测得随温度升高,平衡常数如下表所示:
温度(K)500700T1T2T3
平衡常数7.13×10-4 3.30×10-1 2.009.0010.00(1)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备,制备过程中发生的反应有:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ/mol ②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2 kJ/mol ③
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________________。

(2)甲醇合成甲醛可逆反应的化学平衡常数表达式:______________________。

(3)该反应ΔH1________0 (填“>”、“=”、“<”)。

(4)若在恒温恒压容器中进行上述反应,可判断反应达到平衡状态的是______(填序号)。

A.混合气体的密度不变
B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1
C.H2的体积分数不再改变
D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
(5)T1 K时,CH3OH、HCHO、H2起始浓度(mol/L)分别为1.0、0.50、1.0,反应进行的方
向为_________________,反应达到平衡时,HCHO的体积分数______(填“>”“=”或“<”)20%。

24.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________________。

已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。

(2)图中表示NO2的变化曲线是____________。

用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。

a、v(NO2)=2v(O2)
b、容器内压强保持不变
c、v逆(NO)=2v正(O2)
d、容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。

a、及时分离出NO2气体
b、适当升高温度
c、增大O2的浓度
d、选择高效的催化剂
25.人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。

以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空。

(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。

铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

负极反应式为
________________________________;反应一段时间后负极的质量_________(填“增重”或“减少”或“不变”)
(2)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是甲烷燃料电池原理示意图,该电池极的负电极反应式是:________________________;标准状况下,2.24L的甲烷全部反应后,电子转移________ mol。

(3)将铝片和铜片用导线相连,分别插入浓硝酸中(a组)和插入烧碱溶液中(b组),都形成了原电池,在a组原电池中,负极材料为______;写出b组插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式:_________________________。

26.回答下列问题:
(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式为:
A(s)+O2(g) =CO2(g) △H= - 393.51 kJ/mol
B(s)+O2(g)=CO2(g) △H= - 395.41 kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是(填"A"或"B")___________________。

(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各键能数据为:H – H:436 kJ/mol;Cl-Cl:243
kJ/mol;H-Cl:431 kJ/mol,该反应的热化学方程式是_____________________。

(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料,制备合成气的方法有多种,已知l gCH4气体与O2气体反应生成CO气体和H2气体放2.25 kJ热量。

①写出相应热化学方程式______________。

②用甲烷制备合成气还可以发生反应:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H2= +216kJ/mol。

现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气,且O2的体积分数为x,将此混合气与足量CH4充分反应。

若x=0.2时,反应①放出的能量为____ kJ;若x=____时,反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。

(4)一定温度下,将3 mol A气体和l mol B气体通入一容积固定为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g), 反应1 min时测得剩余1.8 mol A,C的浓度为0.4
mol/L,则1 min内,B的平均反应速率为_________; x为___________。

可以作为达到平衡状态的标志是______________。

A.单位时间内生成n mol B的同时生成3n molA
B.混合气体的压强不变
C.混合气体的颜色不再改变(C为有色气体)
D.混合气体的密度不变
27.(2016·新课标全国卷Ⅱ)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛
(C3H4O)的热化学方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+3
2
O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=−515 kJ/mol
②C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=−353 kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460℃。

低于460℃时,丙烯腈的产率________(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是
________;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号)
A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大
C.副反应增多 D.反应活化能增大
(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。

由图可知,最佳
n(氨)/n(丙烯)约为_________,理由是____________。

进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________。

28.过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属元素废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。

工业上生产过氧化钙的主要流程如图:
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350℃左右开始分解放出氧气。

(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是__。

(2)检验“水洗”操作滤液中是否含Cl-,的正确操作是__。

(3)沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右有利于提高CaO2·8H2O产率,其可能原因是(写出两种)①__;②__。

(4)测定产品中CaO2含量的实验步骤:
第一步:准确称取ag产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体,再滴入少量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应。

第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步:逐滴加入浓度为cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。

(已知:I2+2S2O2
3-=2I-+S
4
O2
6
-)
①CaO2的质量分数为__(用字母表示);
②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能__(填“不变”、“偏低”或“偏高”)。

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