2022屆高三化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)教案:化學(xué)平衡_第1頁
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化學(xué)平衡教學(xué)目標(biāo)學(xué)問技能:復(fù)習(xí)和強(qiáng)化對化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的生疏、對同一平衡狀態(tài)的推斷;勒沙特列原理的廣泛應(yīng)用,以及化學(xué)平衡計算學(xué)問。力量培育:培育同學(xué)應(yīng)用化學(xué)平衡的概念、平衡移動的原理解決實際問題的力量,以及在化學(xué)計算中的另類思維力量??茖W(xué)思想:通過對化學(xué)平衡概念的深刻爭辯,使同學(xué)建立平衡思想,并能廣泛應(yīng)用于肯定條件下的可逆過程中??茖W(xué)品質(zhì):通過化學(xué)平衡例題的爭辯,培育同學(xué)認(rèn)真的審題習(xí)慣,多方位的或換位的思維方式,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度??茖W(xué)方法:通過對化學(xué)平衡理論的復(fù)習(xí),培育同學(xué)學(xué)會爭辯問題的科學(xué)方法。例1 在恒溫下,密閉容器中的可逆反應(yīng):2SO3(氣)=2S02(氣)+O2(氣)可用來確定該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是[]反應(yīng)容器內(nèi),壓強(qiáng)不隨時間轉(zhuǎn)變單位時間消耗1molS03同時生成1molSO2C單位時間消耗1molSO3同時消耗1molSO2D.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不發(fā)生變化例2 在肯定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時,不能表明可逆反應(yīng)A(固)+2B(氣)二C(氣)+D(氣)+Q已達(dá)到平衡狀態(tài)的是[]混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的密度C.C.B的物質(zhì)的量濃度【爭辯引導(dǎo)】重點、難點化學(xué)平衡概念的深刻剖析和化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用。D.反應(yīng)放出的熱量教學(xué)過程設(shè)計老師活動一、建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志【提問】我們依據(jù)什么可以來推斷,在肯定條件下,一任意可逆反應(yīng):mA+nB=pC+qD,是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)?同學(xué)活動回答:肯定條件下。正逆反應(yīng)速率相等;平衡混合氣中各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。【過渡】還有哪些衍生出的因素也可以是建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志?爭辯題:從化學(xué)平衡概念的本質(zhì)及它的外延去爭辯和推斷,但需留意題中可逆反應(yīng)的特征、物質(zhì)的狀態(tài)。爭辯:回答例1中可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積不相等,故可以通過容器內(nèi)壓強(qiáng)不再轉(zhuǎn)變來確定反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),A正確;B選項只描述了正反應(yīng)速率,C正確。回答:例1未指明密閉容器的體積固定,對于體積可變?nèi)萜?,達(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會轉(zhuǎn)變,A不正確。回答:例2中容器的體積雖然固定,但可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積相等,混合氣體的總體積不變,達(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會轉(zhuǎn)變,A選項不正確。由質(zhì)量守恒定律來分析,B選項也不正確?;卮穑悍磻?yīng)物A為固體,達(dá)平衡前后氣體質(zhì)量不相等,B選項正確?;卮穑好荛]容器的體積固定,雖然混合氣體的總物質(zhì)的量不變,但反應(yīng)過程中成分氣體的物質(zhì)的量在轉(zhuǎn)變,濃度在轉(zhuǎn)變,所以C選項正確;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),D選項也正確?!驹u價】例1中的A、B、D三個選項均不正確,只有C正確。例2中只有A選項不能表明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

在爭辯例2時,可將濃度的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)化為容器體積的轉(zhuǎn)變,從而由平衡移動的角度分析。正逆反應(yīng)的描述:正逆反應(yīng)的描述:同一物質(zhì)反應(yīng)物和生成物速率相等:同一物質(zhì)不同物質(zhì)【小結(jié)】化學(xué)平衡的推斷(標(biāo)志)從反應(yīng)速率:v正二v逆來推斷。消耗和生成消耗或生成速率的數(shù)值相等速率的數(shù)值與系數(shù)成正比即相等2?從混合氣體中成分氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度不變來推斷。3.從容器內(nèi)壓強(qiáng)、混合氣體平均分子量、混合氣體的平均密度、反應(yīng)的熱效應(yīng)不變等來推斷,與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等,容器的體積是否可變,物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)過程中有無明顯的熱效應(yīng)等因素有關(guān),應(yīng)具體狀況具體分析。二、同一平衡狀態(tài)【提問】從化學(xué)平衡的概念動身,化學(xué)平衡的建立與哪些條件有關(guān)?回答:反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量濃度。【過渡】對于同一可逆反應(yīng),假如反應(yīng)的起始態(tài)不同,所達(dá)到的平衡狀態(tài),是否相同呢?爭辯題:例1可逆反應(yīng)3出+出2NH3,在一固定容積的容器內(nèi),500°CFe為催化劑,三種不同的初始態(tài):①3molH2、1molN2,②2molNH3,③1.5mol出、0.5mol出、1molNH3,發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時,混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是否相同?例2在一個固定容積的密閉容器中,保持肯定溫度,在肯定條件下進(jìn)行反應(yīng):A(氣)+B(氣)^^2C(氣)。已知加入1molA和2molB達(dá)到平衡后,生成amolC,此時在平衡混合氣體中C的摩爾分?jǐn)?shù)為R。若在相同的條件下,向同一容器中加入2molA和4molB,達(dá)平衡后的C物質(zhì)的量為多少?此時C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R的關(guān)系?

爭辯:回答:例1,溫度相同,容器的體積相同(即壓強(qiáng)相同),雖然起始態(tài)不同,將②③轉(zhuǎn)換后與①中反應(yīng)物的初始濃度相同,所以對同一個可逆反應(yīng),在相同的條件下,所達(dá)到的平衡狀態(tài)是同一平衡狀態(tài)。即三種不同的起始態(tài)的平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同?;卮穑豪?,由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變,在固定體積的容器中充入2molA和4molB,就相當(dāng)于把第一個起始態(tài)容器的體積減小到原來的一半,但由于壓強(qiáng)不影響該反應(yīng)平衡狀態(tài),所以,達(dá)平衡時C的物質(zhì)的量為2amol,C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R相等?!驹u價】例1的答案正確。對同一可逆反應(yīng)的三種不同的起始態(tài),在同一溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡,平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。例2答案正確。【小結(jié)】可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)的條件有關(guān),與反應(yīng)的過程無關(guān)。在相同溫度和相同體積的容器中,同一可逆反應(yīng):mA+nB二pC+qD當(dāng)m+np+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開頭的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度完全相同,則達(dá)到平衡時,為同一平衡狀態(tài);當(dāng)m+n二p+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開頭的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度比完全相同,達(dá)到平衡時,則為同一平衡狀態(tài)。三、勒沙特列原理的應(yīng)用【爭辯引導(dǎo)】什么是勒沙特列原理,在化學(xué)平衡中的具體體現(xiàn)有哪些?回答(略)?!緩?fù)習(xí)爭辯】爭辯題:在密閉容器中有可逆反應(yīng):nA(氣)+mB(氣)二pC(氣)一Q處于平衡狀態(tài)(已知n+m>p,Q>0),則下列說法正確的是[]①升溫,[B]/[C]①升溫,[B]/[C]的比值變?、诮禍貢r體系內(nèi)混合氣體平均分子量變小【爭辯引導(dǎo)】留意例1、例2中相關(guān)可逆反應(yīng)的特征。n~rn~r 、蟲、人思考并談?wù)?。③加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大加入催化劑,氣體總的物質(zhì)的量不變加壓使容器體積減小,A或B的濃度肯定降低若A的反應(yīng)速率為va,則B的反應(yīng)速率為VAn/m①②③⑤B.①②③④C.①②⑤⑥D(zhuǎn).③④⑤⑥【爭辯引導(dǎo)】留意可逆反應(yīng)的特點,轉(zhuǎn)變條件后的平衡移動方向,以及題中涉及的化學(xué)量的概念。爭辯:回答:此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積的縮小反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。上升溫度,使平衡向正反應(yīng)方向移動,混合氣體的總物質(zhì)的量減小,平均分子量變大;B的濃度變小,C的濃度增大。增大壓強(qiáng),使容器的體積變小,各物質(zhì)的濃度應(yīng)增大,但由于平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物氣體A、B的物質(zhì)的量變小,生成物氣體C的物質(zhì)的量增大。正確答案為B。【評價】爭辯的結(jié)論正確。不僅應(yīng)會推斷平衡移動的方向也應(yīng)會推斷平衡移動后的結(jié)果?!具^渡】對于其他平衡體系,如:電離平衡、水解平衡、溶解平衡等,勒沙特列原理是否適用呢?例題肯定溫度下,肯定量的水中,石灰乳懸濁液存在下列平衡:Ca(OH)2=Ca2++2OH—,當(dāng)向懸濁夜中加入少量的生石灰時,下列說法正確的是[]溶液中Ca2+數(shù)目削減Ca2+濃度增大C?溶液pH保持不變D.溶液pH增大【講解】難溶物在水中存在著溶解和沉淀的可逆過程,在肯定條件下,當(dāng)溶解的速率等于沉淀的速率,就達(dá)到了平衡狀態(tài),稱為溶解平衡。同化學(xué)平衡一樣,轉(zhuǎn)變條件,平衡被破壞而發(fā)生移動。應(yīng)用勒沙特列原理來分析例題中的問題?!咎釂枴吭诳隙l件下,石灰乳懸濁液存在著平衡狀態(tài),那么對于溶液而言,是否處于飽和狀態(tài)?加入生石灰會發(fā)生什么反應(yīng)?對溶解平衡有什么影響?回答:是飽和狀態(tài)。生石灰與溶劑水反應(yīng),雖然由于溶劑的削減,平衡會發(fā)生移動,但溫度不變,Ca(OH)2的溶解度不變,所以溶液的濃度不變,只是溶質(zhì)和溶劑的量轉(zhuǎn)變。A、C正確?!驹u價】回答正確?!窘Y(jié)論】凡是存在可逆過程的變化,均會在肯定條件下建立平衡狀態(tài),均可應(yīng)用勒沙特列原理來分析解決平衡移動問題,但不能脫離該問題所涉及的概念。四、化學(xué)平衡的有關(guān)計算【引入】在復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的計算時,除了常規(guī)的計算方法,還應(yīng)具備一些常用的數(shù)學(xué)思想,以及常用的解題方法。傾聽。極值思想例題:TOC\o"1-5"\h\z在肯定條件下,將物質(zhì)的量相同的NO和02混合,發(fā)生如下反應(yīng):2NO+O2=2N02,2N02=出。4,所得混合氣體中N02的體積分?jǐn)?shù)為40%,則混合氣體的平均分子量是 [ ]49.641.36231【分析】首先確定混合氣體的組成,用常規(guī)方法解題?!疽龑?dǎo)】由于其次個反應(yīng)是可逆反應(yīng),故可以接受化學(xué)計算中常用的方法一一極端假設(shè)法?!締⑹尽繕O端假設(shè)法常用在混合物的組成的計算中,同樣也可以應(yīng)用在可逆反應(yīng)的有關(guān)計算中。解題:混合氣體是由02、N02、N2O4組成的。(解題過程略)傾聽。思考:傾聽?;卮穑杭僭O(shè)混合氣體只是由lmol02和2molNO2組成的,其平均分子量為41.3;假設(shè)混合氣體只是由1molO2和1molN2O4組成的,其平均分子量為62。但實際上混合氣體是由O2、NO?、N2O4組成的,所以平均分子量應(yīng)在二者之間。A正確。代換思維例題:在一真空的肯定體積的密閉容器中盛有1molPCl5,加熱到200°C時發(fā)生如下反應(yīng):PCl5(氣)二PCl3(氣)+C12(氣),反應(yīng)達(dá)平衡時,PC15所占體積分?jǐn)?shù)為M%。若在同一溫度和容器中,最初投入的PC15是2mol,反應(yīng)達(dá)平衡時,PC15所占體積分?jǐn)?shù)為N%,則M和N的正確關(guān)系是[]M>N B.MVNC.M=ND.無法比較【分析】在同一容器中投入不同量的反應(yīng)物,即反應(yīng)物的濃度不同,因此,我們可以把兩個獨立的平衡體系看成是在第一個平衡體系的基礎(chǔ)上的平衡移動問題。所以思考時應(yīng)留意①濃度的轉(zhuǎn)變對平衡的影響;②平衡混合氣體的總體積數(shù)也在轉(zhuǎn)變。思考:提問:平衡移動時PC15削減的量與投入的PC15增加的量,哪一個大?思考爭辯:</PGN0070.TXT/PGN>回答:在同一容器中投入2molPCl5可相當(dāng)于容器的體積減小一半,相當(dāng)于對第一個平衡體系增大壓強(qiáng),使平衡向左移動,PC15的量增大,B正確?!疽龑?dǎo)】為了回避這樣的問題,我們可以進(jìn)行思維代換,把濃度的轉(zhuǎn)變代換為體積的轉(zhuǎn)變,然后再代換為壓強(qiáng)的轉(zhuǎn)變?!締⑹尽慨?dāng)需要比較兩個相同的可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)時,即可接受這樣的代換思維方法:轉(zhuǎn)換為平衡移動問題;濃度J體積e壓弓當(dāng)1/5 氏1/41/3 D.1/2【分析】依據(jù)平衡時混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,可按常規(guī)計算方法列出方程后解題。解題(略)?!疽龑?dǎo)】若把有關(guān)化學(xué)方程式的差量法計算引入此題中,可簡約思維。3H2+N2=2NH3?-AV變化3L1L 2L 2L由此可知反應(yīng)過程氣體體積縮小的量即生成NH3的量。【啟示】可逆反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的一種,反應(yīng)過程中是按反應(yīng)式各物質(zhì)的系數(shù)比變化的,所以差量法經(jīng)常應(yīng)用在化學(xué)平衡的計算中。思考解題:回答:設(shè)平衡混合氣體為100L,其中NH3為25L,即反應(yīng)生成NH325L,氣體體積縮小了25L,原反應(yīng)物體積為125L,A正確。五、綜合問題例題:在一容積固定的反應(yīng)容器中,有一可左右滑動的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下:A、B和C均為4.0mol,D為6.5mol,F(xiàn)為2.0mol,設(shè)E為xmol,x在肯定范圍內(nèi)變化時,均可以通過調(diào)整反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。直(氣)十B(氣)—2C1弓)¥正D1氣>+2E<?xì)猓┯?Ff氣)■it差量方法例題:在肯定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡,混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,若反應(yīng)條件不變,貝V反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是[]①若x=4.5,則右側(cè)反應(yīng)在起始時向 方向進(jìn)行,欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍為 。②若x分別為4.5和5.0,則在這兩種狀況下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時,A的物質(zhì)的量是否相等? ,其理由是 。

【分析】左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在肯定條件下達(dá)到平衡時,氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知,共12mol,由此進(jìn)行爭辯?!疽龑?dǎo)啟發(fā)】在推算x的取值范圍時,可接受極端假設(shè)法進(jìn)行爭辯。思考爭辯。回答:①當(dāng)x=4.5時,氣體總物質(zhì)的量為13.0mol,欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol,應(yīng)在起始時向氣體體積縮小的方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可以通過極端假設(shè)的方法來爭辯:假設(shè)平衡不移動,x=12.0mol-6.5mol-2.0mol=3.5mol;假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動使E為0mol,(6.5-0.5x)+(2.0+x)=12.0mol,x=7.0mol,故x取值范圍為3.5VxV7.0。②當(dāng)x的取值不同時,反應(yīng)分別達(dá)到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol,兩個反應(yīng)的溫度確定不同,所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也確定不同。【評價】回答正確。【啟示】解化學(xué)平衡綜合題,應(yīng)圍圍著化學(xué)平衡概念,應(yīng)用平衡的基本學(xué)問來綜合分析問題,解決問題。精選題一、選擇題1?在肯定溫度下,可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣)=2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是[]C生成的速率與C分解的速率相等單位時間生成amolA,同時生成3amolBA、B、C的濃度不再發(fā)生變化A、B、C的分子數(shù)比為1:2:3在一真空容器中,充入10molN2、30molH2,發(fā)生如下反應(yīng):陰+3出 2NH3,在肯定條件下達(dá)到平衡時,出的轉(zhuǎn)化率為25%。若在同一容器中,在相同溫度下,向容器中充入NH3,欲使達(dá)到平衡時各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述平衡時相同,則起始時NH3的物質(zhì)的量和達(dá)平衡時NHs的轉(zhuǎn)化率為[ ]20mol75% D.40mol80%在一固定容積的密閉容器中,充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(氣)+B(氣)—xC(氣),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為w%。若維持容器體積和溫度不變,按0.6molA,0.3molB和1.4molC為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)也為w%,則x的值[]A.1 B.23 D.4在一個固定體積的密閉容器中,保持肯定的溫度,進(jìn)行以下反應(yīng):H2(氣)+Br2(氣)=2HBr(氣),已知加入1molH2和2molBr2時,達(dá)到平衡后生成amolHBr。在相同條件下,起始加入出、Br2、HBr分別為x、y、z(均不等于0),假如仍保持平衡時各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,以下推斷正確的是[]x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是4x+z=2y達(dá)平衡時HBr物質(zhì)的量為(x+y+z)a/3mol達(dá)平衡時HBr物質(zhì)的量為amolx、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系為x+y=z在一真空密閉容器中,通入肯定量氣體A,肯定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):2A(氣)—B(氣)+xC(氣),反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了p%,若此時A的轉(zhuǎn)化率為a%,下列關(guān)系正確的是 [ ]A.若x=1,則p>a B.若x=2,則pVaC.若x=3,則p=a D.若x=4,則p三a已知反應(yīng)3A(氣)+B(氣)—C(固)+4D(氣)+Q,圖2-14中a、b表示在肯定條件下,D的體積分?jǐn)?shù)隨時間t的變化狀況。若使曲線b變?yōu)榍€a,可實行的措施是[]增大B的濃度上升溫度加入催化劑A.15mol25%B.20mol加入催化劑A.15mol25%B.20mol50%在CuCl2水溶液中存在下列平衡:[Cu(H2O)4】2++4Cl-=[CuCl4]2-+4H2O,能使黃綠色氯化銅溶液藍(lán)色 黃綠色向藍(lán)色轉(zhuǎn)化的操作是[]A?蒸發(fā)濃縮 B.加水稀釋C.加入AgN03溶液 D.加入食鹽晶體在接觸法制硫酸中,進(jìn)入接觸室的氣體組成為(體積分?jǐn)?shù))S027%、0211%、出82%。在肯定條件下達(dá)到平衡時,S02的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時氣體總體積是反應(yīng)前的[]A.38.5% B.77%C.6.4% D.97.3%肯定條件下,在2SO2+O2=2S03(氣)的化學(xué)平衡體系中,各物質(zhì)的濃度分別是2.0mol?L-1、0.8mol?L-1、2.4mol?L-1,則02在反應(yīng)初始時的濃度可能是[]A.0.8?2.0mol?L—1 B.0?2.0mol?L—1C.0?0.8mol?L—1 D.無法確定在800°C時,下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài):C0(氣)+H20(氣)=C02(氣)+H2(氣),已知C0和H2O(氣)的初始濃度為0.01mol?L—1時,出平衡濃度為0.005mol?L—1。若此時再加入0.02mol?L—1的出0(氣),重新達(dá)到平衡時,出平衡濃度為[]A.0.0025mol?L-1A.0.0025mol?L-1C.0.010mol?L—10.015mol?L—1

二、非選擇題下列平衡體系均有顏色,轉(zhuǎn)變條件后,平衡怎樣移動?顏色怎樣變化?TOC\o"1-5"\h\z(1)2N02(氣)=陰04(氣)+57kJ,快速加壓:平衡 ,顏色 。加熱:平衡 ,顏色 。(2) 2HI(氣)=H2(氣)+12(氣)-Q加壓:平衡 ,顏色 。加熱:平衡 ,顏色 。加氫氣:平衡 ,顏色 。在某條件下,容器中有如下平衡反應(yīng):A+4BK2C+D+Q此時,A、B、C的物質(zhì)的量均為amol,而D的物質(zhì)的量為dmol。(1) 轉(zhuǎn)變a的取值,再通過轉(zhuǎn)變反應(yīng)條件,可以使反應(yīng)重新達(dá)到平衡,并限定達(dá)到新平衡時,D的物質(zhì)的量只允

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