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第一章《化学反应的热效应》测试卷一、单选题(共15小题)1.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=akJ·mol-1(a=-297.2)。分析下列说法,其中不正确的是()A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应B.S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH=bkJ·mol-1,则a>bC.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6kJ的热量2.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中的能量变化情况如下图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()A.该反应的ΔH=91kJ·mol-1B.加入催化剂,正、逆反应的活化能数值均减小C.加入催化剂,该反应的ΔH变小D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH变大3.“中和热”是一个热化学中的重要概念,“中和热”的定义为在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热。以下关于中和热的叙述正确的是()A.在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等B.在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量都相等C.在稀溶液中HCl和NaOH反应的中和热与HNO3和KOH反应的中和热数值相等D.将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中刚好生成1mol水时,产生的热量即为中和热4.油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ,油酸甘油酯的燃烧热为()A.3.8×104kJ·mol-1B.-3.8×104kJ·mol-1C.3.4×104kJ·mol-1D.-3.4×104kJ·mol-15.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中正确的是()A.1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJB.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水C.在1L的容器中发生反应,10min内N2减少了1mol,因此10min内的平均反应速率为v(NO)=0.1mol·L-1•D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量6.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式:NH4HCO3+HCl====NH4Cl+CO2↑+H2OΔH=+QkJ·mol7.用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,例如:①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1①CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=﹣1160kJ•mol﹣1。已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8kJ的热量,则ΔH1是()A.﹣867kJ•mol﹣1B.﹣574kJ•mol﹣1C.﹣691.2kJ•mol﹣1D.﹣925.6kJ•mol﹣18.已知反应X+Y====M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是()A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量9.下列说法正确的是()A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B.1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热D.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2O(l)的反应热叫做中和热10.已知25℃、101kPa时,乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411kJ·mol-1,2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1,又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此,下列说法不正确的是()A.物质的燃烧热热值越大,火焰温度越高B.相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时,乙炔放热较少C.25℃、101kPa时,1mol乙烯完全燃烧生成气态产物时,放出的热量小于1411kJD.乙烷(C2H6)的燃烧热ΔH<-1411kJ·mol-111.根据表中的信息判断下列说法正确的是()A.表示石墨燃烧热的热化学方程式C(石墨,s)+O2(g)===CO(g)ΔH=﹣393.5kJ·mol-1B.由表中信息知C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·molC.由表中信息可得如图所示的图像D.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点高于石墨的12.下列说法正确的是()A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B.1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热D.测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液13.已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,反应过程中生成1molCH3OH(g)的能量变化如下图所示。曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况。下列判断正确的是()A.加入催化剂,ΔH变小B.ΔH=+91kJ·mol-1C.生成1molCH3OH(l)时,ΔH值增大D.反应物的总能量大于生成物的总能量14.下列反应属于吸热反应的是()①锌粒与稀H2SO4反应制取H2②氢气在氧气中燃烧③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳④氢氧化钾和硫酸中和⑤Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应⑥氢气还原氧化铜⑦葡萄糖在人体内氧化分解⑧钢铁制品生锈的反应A.③⑤⑥⑦⑧B.③⑤⑥C.①③④⑤⑥⑧D.①②③④⑤⑥15.工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=-50kJ·mol-1。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是()A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D二、实验题(共3小题)16.如图所示,在800mL的大烧杯中放入碎纸屑把盛有50mL0.50mol·L-1盐酸的100mL烧杯放到大烧杯中,两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖,通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一支温度计,测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,盖好盖子,搅拌溶液,观察温度的变化。当温度保持稳定时,记录读数,取出装有反应液的烧杯,倒出溶液,清洗干净,保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)要重复进行三次实验的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)烧杯若不盖泡沫塑料板,求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),理由是________________________________________________________________________。(5)三次实验测得的数据中,起始时盐酸与NaOH溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3℃,②2.4℃,③2.5℃。则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。17.50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:(1)该实验中往往用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是________________________,当室温低于10℃时进行,对实验结果会造成较大的误差,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热____________(填“相等”或“不相等”),理由是_______________________________________________________________________________________。(3)若50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液的密度都约为1g·mL-1,起始温度都为T1,反应后最高温度为T2,计算中和热ΔH。18.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃仪器是________、________。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?________(填“能”或“否”),其原因是________________________________________________________________________。(3)他们记录的实验数据如下:已知:Q=cmΔt,反应后溶液的比热容c为4.18kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。①计算完成上表。②反应需要测量温度,每次测量温度后都必须采取的操作是____________________________。(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果________(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果________(填“有”或“无”)影响。三、计算题(共3小题)19.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1,分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。20.白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2====P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P==OckJ·mol-1、O==OdkJ·mol21.已知:450℃时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1。将0.050molSO2和0.030molO2放入容积为1L的密闭容器中反应,在一定条件下测得c(SO3)=0.040mol·L-1,计算此过程中放出的热量________。四、填空题(共3小题)22.断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E:请回答下列问题:(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=__________(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)+12O2(g)===H2ΔH=-241.8kJ·mol-1,则b=________kJ·mol-1,x=________。(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的热量变化为________。23.(1)焙烧明矾产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)ΔH1=-197kJ·mol-1;H2O(g)===H2O(l)ΔH2=-44kJ·mol-1;2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ·mol-1。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是__________________________________________。(2)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g);①WO2(s)+2H2(g)===W(s)+2H2O(g)①ΔH1=66.0kJ·mol-1②WO2(g)+2H2(g)===W(s)+2H2O(g)②ΔH2=-137.9kJ·mol-1则WO2(s)===WO2(g)的ΔH=______________。(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1写出肼和N2O4反应的热化学方程式_____________________________________________。24.同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速度较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或几步完成这个总过程的热效应是相等的”观点来计算反应热。(1)已知:①P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ·mol-1②P(红磷,s)+54O2(g)===14P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol则白磷转化为红磷的热化学方程式为________________________________________。(2)已知反应:①H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH2③12N2(g)+12H2(g)===NH3(g)Δ利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)===4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。

答案解析1.【答案】D【解析】此反应中ΔH=-297.2kJ·mol-1,该反应为放热反应,1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和大于1molSO2(g)所具有的能量,A、C正确,D错误;S(g)比S(s)固态能量高,放出热量会更多,因为ΔH为“-”,所以b<a,B正确。2.【答案】B【解析】反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,A错误;催化剂只改变反应的活化能,使正、逆反应的活化能数值均减小,但ΔH不变,B正确,C错误;如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,ΔH减小,D错误。3.【答案】C【解析】酸、碱的元数、强弱(弱电解质溶于水电离需要吸热)和溶液的浓度等,均影响中和反应所放出的热量;A中无生成水的物质的量,B中酸碱强弱未知,D中浓硫酸溶解放热,均不符合题意。4.【答案】C【解析】燃烧热是指25℃和101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,则1mol油酸甘油酯的燃烧热为≈3.4×104kJ·mol-1。5.【答案】D【解析】焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,故该反应是吸热反应,故A错误;一氧化氮与氢氧化钠溶液不反应,是不成盐氧化物,故B错误;在1L的容器中发生反应,10min内N2减少了1mol,因此10min内的平均反应速率:v(N2)==0.1mol·L-1•min-1,根据反应N2+O2===2NO可知,v(NO)=2v(N2)故C错误;依据A计算可知反应是吸热反应,故1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量,故D正确;故选D。6.【答案】B【解析】醋酸逐渐凝固,说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,故A错误、B正确;因反应为吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;书写热化学方程式时,应注明物质的状态,正确的热化学方程式为NH4HCO3(g)+HCl(aq)====NH4Cl(aq)+CO2↑(g)+H2O(l)ΔH=+QkJ·mol-1,故D错误。选B7.【答案】C【解析】NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,则混合气体的平均相对分子质量=17×2=34,设NO的物质的量分数为x,则NO2的物质的量分数为1﹣x,30x+46(1﹣x)=34x=0.75则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为0.75∶0.25=3∶1,16g甲烷的物质的量为n===1mol,则与16g甲烷反应的物质的量分别为0.75mol、0.25mol,16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8kJ的热量,则1160kJ·mol-1×0.75mol+ΔH1×0.25mol=1042.8kJ,ΔH1=﹣691.2kJ·mol-1,故选C。8.【答案】D【解析】由吸热反应,则X、Y的总能量小于M、N的总能量,但无法确定X与M、Y与N的能量高低,故A错误;该反应为吸热反应,与反应条件无关,该反应可能需要加热,也可能不需要加热,故B错误;该反应为吸热反应,则断裂化学键吸收的热量大于生成键释放的能量,故C错误;反应X+Y===M+N为吸热反应,则X、Y的总能量小于M、N的总能量,故D正确;故选D。9.【答案】C【解析】中和热是指稀酸、稀碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热,A错误,C正确;B中酸碱强弱、酸碱元数未知,完全反应放出的热量不等于中和热,错误;H2SO4和Ba(OH)2反应时,除生成水外,生成BaSO4会释放热量,反应热并不是中和热,D错误。10.【答案】A【解析】物质燃烧时火焰温度与该物质燃烧的量、燃烧速率及是否充分燃烧等因素有关,A错误;由方程式化学计量数及ΔH的值可知,B正确;由于气态水冷凝为液态时会放热,C正确;乙烷分子中的氢比乙烯分子中的氢多,等物质的量的乙烷燃烧放热比乙烯多,因此乙烷的燃烧热ΔH应比乙烯小,D正确。11.【答案】B【解析】表示石墨燃烧热的热化学方程式应为生成CO2,故A错误;由二者燃烧热数值可知,C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1,故B正确;图像中1.9kJ·mol-1,是金刚石和石墨能量差,不是金刚石转化为石墨反应过程中中间产物与石墨能量之差,故C错误;等物质的量金刚石和石墨相比,石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量,所以石墨的熔点比金刚石高,故D错误;故选12.【答案】C【解析】中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1mol水时的反应热,不包含生成沉淀、反应物溶解、电离、水合等过程的热效应。中和热也可以是弱酸和弱碱稀溶液间的反应,A错误;B中未指明酸碱浓度、生成水的物质的量,B错误;H2SO4和Ba(OH)2生成BaSO4沉淀也会放出热量,其反应热不是中和热,D错误。13.【答案】D【解析】加入催化剂,反应热不变,故A错误;反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,故B错误;如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,因反应热为负值,则ΔH减小,故C错误;由图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,故D正确;故选D。14.【答案】B【解析】①锌粒与稀H2SO4反应制取H2,为活泼金属与酸的反应,为放热反应,故错误;②氢气在氧气中燃烧,放出大量的热,为放热反应,故错误;③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳,为吸热反应,故正确;④氢氧化钾和硫酸中和,放出热量,为放热反应,故错误;⑤Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,故正确;⑥氢气还原氧化铜,需要在加热条件下进行,停止加热反应停止,为吸热反应,故正确;⑦葡萄糖在人体内氧化分解,为人体提供能量,为放热反应,故错误;⑧钢铁制品生锈的反应,为缓慢的氧化还原反应,为放热反应,故错误。故选B。15.【答案】A【解析】反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,C、D项不符合题意;物质越稳定,能量越小,液态物质的能量小于气态物质,A符合题意。16.【答案】(1)保温隔热减少实验过程中热量的损失(2)多次计算求平均值以减少实验过程中的误差(3)偏小(4)不相等相等中和热是指酸与碱发生中和反应生成1mol液态H2O时所释放的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等(5)2.4【解析】测定中和热的实验是一个定量实验,分析实验装置和操作时要注意两个方面:一是“量”的问题;二是尽量减少实验误差。17.【答案】(1)保证盐酸完全被中和,使生成水的量更精确散热太快(2)相等中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol液态水时放出的热,与酸碱的用量无关(3)ΔH=-0.418(【解析】(1)NaOH的浓度大于HCl的浓度,可使盐酸完全被中和,保证由盐酸计算生成水的物质的量的准确性,进一步提升实验精确度;温差越大,散热越快,如果温度过低,对实验结果造成的误差较大。(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,用60mL0.50mol·L-1的盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行实验,生成水的量增多,放出的热量增多,但中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,测得中和热数值与上述实验相等。(3)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g·mL-1=100g,温度变化的值ΔT=(T2-T1),则生成0.025mol水放出的热量为Q=mcΔT=100g×4.18J·g-1·℃-1×(T2-T1)=418(T2-T1)J,即0.418(T2-T1)kJ,ΔH=-0.418(T18.【答案】(1)量筒温度计(2)否金属易导热,热量散失多,导致误差偏大(3)①-56.8kJ·mol-1②用水将温度计冲洗干净并用滤纸擦干(4)无有【解析】(1)除题目中的仪器外,还要用量筒量取溶液的体积,用温度计测量溶液的温度。(2)中和热测定实验中,要防止热量损失,因铜丝易传导热,不宜使用,应该使用环形玻璃搅拌棒搅拌,以减少热量散失。(3)①由题意知:a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃,b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃,故Δt=3.3℃+35℃2=3.4℃。由Q=cmΔt=4.18kJ·℃-1·kg-1×0.1kg×3.4℃≈1.42kJ,则ΔH=-Q0.025mol=-1.42kJ0.025mol=-56.8kJ·mol-1。②每次使用温度计冲洗干净并用滤纸擦干,减少实验误差。(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响;而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,对测定结果有影响。19.【答案】2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2599.2kJ·mol-1C2H2(g)+52O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1299.6kJ·mol-【解析】首先正确配平化学反应方程式,然后标出状态,最后计算出焓变。先写出2C2H2+5O2===4CO2+2H2O,后改为2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-QkJ·mol-1,由(C2H2)燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1知Q=2599.2。表示燃烧反应的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2599.2kJ·mol-1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1,则表示燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+52O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1299.6kJ·mol-120.【答案】(6a+5d﹣4c﹣12b)kJ·mol【解析】由题意,各化学键键能为P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P==OckJ·mol

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