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文档简介
反应热计算专项练
2025年高考化学一轮复习备考
一、单选题(共15题)
1.1840年,俄国化学家盖斯(GHHess)从大量的实验事实中总结出了盖斯定律。盖斯定律在生产
和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算
求得。已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。已知单质碳的燃烧热
为YkJ/mol,则1molC与02反应生成CO的反应热4H为
A.-YkJ/molB.-(5X-0.5Y)kJ/mol
C.-(10X-Y)kJ/molD.+(10X-Y)kJ/mol
2.已知热化学反应方程式:
®C(s)+O2(g)=CO2(g)AH1=-393.5kJ/mol
②CO(g)+:O2(g)=CC)2(g)AH2=-283.0kJ/mol
下列说法正确的是
A.反应①:E(反应物)<E(生蟋)B.CO的燃烧热是283.0kJ
c.C生成CO需要吸收热量D.盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热
3.下列有关化学反应与能量变化的说法不正确的是
A.化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关
B.lOlKPa时,1g氢气完全燃烧生成液态水时所放出的热量称为氢气的燃烧热
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焰变
D.化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等
4.下列说法正确的是
A.C与CCh的反应、盐酸与NaHCCh的反应、Ba(OH)2与NH4cl的反应都是吸热反应
B.C的燃烧热的热化学方程式可表示为C(s)+;02(g)=C0(g)AH-llO.SkJmol1
1
C.已知:Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=-akJmol,则中和热为-|kJ-mo『
D.利用盖斯定律可以求出所有反应的反应热
5.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略),下列叙述正确的是
途径①
H2O2(aq)
o厂引、
S(s)►SO2(g)H2so式叫)
\<4-o2(g)H2O(D^
A/外—S03(g)二-^邺
途径②
A.ImolS(s)和ImolO?(g)的总能量高于lmolSO2(g)
B.根据盖斯定律可得:AHLAH2+AH3
C.测定S的燃烧热:通入稍过量5使ImolS⑸完全燃烧生成SC>3(g)所放出的热量
D.含ImolH2sO,的浓溶液与足量NaOH溶液反应,放出的热量即为中和反应反应热
6.实验室中利用固体KMnCU进行如图实验,下列说法正确的是
0.1molKMnO.,足量浓盐酸
固体一►加热一►气体单质H
气体单质G酸性MnCl?溶液
A.本实验中若用稀盐酸代替浓盐酸会减慢反应速率,但不影响单质H的生成量
B.气体H的量小于0.25mol
C.根据盖斯定律,直接用KMnCU和浓盐酸反应的热效应与本实验中的总热效应相等
D.气体H是一种常见的氧化性气体,一般在反应中只表现氧化性
7.断开(或形成)Imol化学键所吸收(或释放)的能量,叫做该化学键的键能,某些键能数据如下
表:估算CO(g)+l/2O2(g)=CC>2(g)的AH约为下列中的
化学键OO0=0c=o
键能/(kJ-mol)1072497.3798
A.-26.7kJ.mol-'B.+26.7kJ.mol"
C.-275.35kJ.mol-1D.+275kJ.mol-1
8.已知断裂ImolH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量,断裂1molC)2(g)中的共价键需要吸
收498kJ的能量,生成H20(g)中的1molH-0键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是
A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
l
B.H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-240.2kJmor
1
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)AHMTl.ekJmor
1
D.H2(g)+102(g)=H2O(l)AH=—240.2kJ-moF
9.凡和Cl?反应的能量变化如图所示(凡、Cl?和HC1均为气体)。下列叙述错误的是
公仆键断裂.1
436kJ/mol®^-0------------+@
卜
能勇@_©^鲤
©”
键
243kJ/mol^键
形
能量,形
/
成
®-©®b-(g)
431kJ/mol/\431kJ/mol
能量能量
A.氢氢键的键能为436kJ-mo「
B.断裂化学键吸热,形成化学键放热
1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=-183kJmor
D.光照和点燃两种条件下H2和Cl2反应生成HC1的反应热不同
10.已知:c2H2(g)、H2(g),GH/g)的燃烧热AH依次为T299.6kJ-mo「、-285.8kJmoL、
-Ull.OkJ-mor'o下列说法正确的是
A.三种物质中,1g该物质完全燃烧放出能量最多的是H?
I
B.C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)AH=+174.4kJmor
C.断裂ImolH-H键放出285.8kJ能量
D.乙焕燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+沁(g)=2CO2(g)+Hq(g)AH=-1299.6kJ-mol1
11.通过以下反应均可获取Hz下列有关说法正确的是
①催化电解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)AHi=+571.6kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH2=+131.3kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH3=+206.1kJ/mol
A.由反应①可知H2的燃烧热AH=-285.8kJ/mol
B.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)为放热反应
C.若反应②使用催化剂,Mb减小
D.反应2c(s)+02(g)=2C0(g)的反应热AH=-309kJ/mol
i3
1
12.己知:®-N2(g)+-H2(g)=N(g)+3H(g)AH^+akJmor
1
②N(g)+3H(g)=NH3(g)AH2=-bkJ-moF
③NH3(g)=NH,(1)AH,=-ckJ-
则N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式为
-1
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)AH=-2(b+c-a)kJ-mol
-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)AH=-2(b-c-a)kJ-mol
-1
C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)AH=-2(b-c+a)kJ-mol
i3
-1
D.—N2(g)+—H2(g)=NH3(1)AH=(-b+c-a)kJ-mol
13.依据图示关系,下列说法错误的是
A.AH4<AH5
B.石墨比金刚石稳定
C.A%=T22.4kJmolT
D.C(石墨,s)+CC>2(g)=2CO(g)AH=+172.5kJ-mor1
1
14.已知:c2H2(g)、H2(g),c2H4(g)的标准燃烧热AH依次为-1299.6kJ-mo「,-285.8kJ-mor>
-Ull.OkJ-mor'o下列说法正确的是
A.三种物质中,热值最大
1
B.C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)Mi=174.4kJ-moK
C.断裂ImolH—H键放出285.8kJ能量
1
D.乙焕燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+102(g)=2CO2(g)+H2O(g)AH=-1299.6kJ-moP
15.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。从物质结构的角度看,化学反应的实质就是旧
化学键的断裂和新化学键的形成,而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所释放的能量不同导
致发生了能量变化。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AWj
3CO(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO2(g)AW2
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)AH3
4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(S)AW4
2A1(S)+Fe2O3(s)=A12O3(S)+2Fe(s)AH5
下列关于上述反应熔变的判断正确的是
A.A//,<0,A/f3>0B.AH5<0,AH4>AH3
C.3K=2AH2+AH3D.AH3=AH4+2AH5
二、非选择题(共3题)
16.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多种途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是(填字母)。
A.NazO与水反应B.甲烷的燃烧反应C.CaCCh受热分解D.锌与
盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键H—H0=0O—H
键能/(klmol-i)436498463.4
则2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)AH=kJmol-1。
②通过物质所含能量计算。
已知反应A+B=C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应AH=。
③通过盖斯定律计算。已知在25℃、lOlkPa时:
I.2Na(s)+1o2(g)=Na2O(s)AH=-414kJ-mol-l
II.2Na(s)+O2(g)=NazO2(s)AH=-5llkJmol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:»
④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取SOmLO.SOmolL1盐酸,
则还需加入(填字母)。
A.50mL0.50moLL-iNaOH溶液
B.50mL0.55mol-L-iNaOH溶液
C.LOgNaOH固体
17.2020年3月26日,我国在南海成功实现了可燃冰的第二轮试采。可燃冰分布于深海沉积物或陆
域的永久冻土中,是天然气与水形成的冰样结晶物,如果能实现商业化开采,将会大大改变我国的能
源结构,减少对石油资源的依赖。
已知:i.25℃、101kPa条件下,1.6克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出80.2kJ能量。
ii.键能是指hnol共价键A-B解离成Imol气态原子A和Imol气态原子B所吸收的能量。常见共价键
的键能数据如下表:
共价键C-H0=0H-O
键能(kJ.moL)413498464
(1)可燃冰形成的条件是(填序号)
a.高温、高压b.高温、低压c.低温、高压d.低温、低压
(2)①写出甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水的热化学方程式________o
②估算二氧化碳分子中C=O的键能为kJ.mor1o
(3)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯度氢气的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H?和CO?,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式
为o
②反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)AH3
出为积炭反应,利用Ad和计算△区时,还需要利用反应的AH。
18.根据已知,回答下列问题。
⑴在25(、lOlkPa下,1g甲烷燃烧生成CO?和液态水时放热55.6kJ。则表示甲烷燃烧热的热化学方
程式为o
(2)常温常压下,断裂Imol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成Imol(理想)气体分子化学键所放
出的能量称为键能,下表是一些键能数(KJ-mo『)
化学键键能化学键键能化学键键能
C-H414C-F489H-F565
H-H436H-N391F-F158
根据键能数据计算以下反应的反应热:CH4(g)+4F2(g)=CT;(g)+4HF(g)AH=
(3)随着科学技术的进步,人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。有一类甲
醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是
A.CH30H(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)AH=+49.0kJ/mol
B.CH30H(g)+:O2(g)=CO2(g)+2H2(g)AH=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH30H(g)的燃烧热(填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol
(4)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态月井(N2H4),N2O4作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧
化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:
-1
N2H/I)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=-534.0kJ-mol
-1
|H2(g)+1p,(g)=HF(g)AH=-269.0kJ-mol
1
H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-242.0kJ-moP
请写出阴和氟气反应的热化学方程式:O
参考答案:
1.B
碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O2卓然2cO,氧气足量发生反应C+O2速暨CO2,3.6g碳
3.6g6.4g
的物质的量为—;7=0.3mol,6.4g的氧气的物质的量为百~,r=0.2mol,n(C):n(O2)=3:
2,介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生,令生成的CO为xmol,CO2为ymol,根据碳元素
守恒有x+y=0.3,根据氧元素守恒有x+2y=0.2x2,联立方程,解得x=0.2,y=0.1,单质碳的燃烧热为
YkJ/moL所以生成O.lmol二氧化碳放出的热量为0.1molxYkJ/mol=0.1YkJ,所以生成0.2molCO放
出的热量为XkJ-O.lYkJ,由于碳燃烧为放热反应,所以反应热△H的符号为故ImolC与02反
应生成CO的反应热△H=-—OAYkJ__(5X-O.5Y)kJ/mol,故选B。
Q.2moi
2.D
A.由热化学方程式可知,反应①为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.由热化学方程式可知,一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol,故B错误;
C.由盖斯定律可知,反应①一②可得碳燃烧生成一氧化碳的反应C(s)+gc)2(g)=CO(g),则反应
△W=(—393.5kJ/mol)—(―283.0kJ/mol)=—110.5kJ/mol,所以碳生成一氧化碳会放出热量,故C错误;
D.盖斯定律可用于计算不能直接进行反应的反应热或不容易测量的化学反应的反应热,故D正确;
3.B
A.一个化学反应,热化学方程式可以写无数个,但焰变与化学计量数的比值是定值,参加反应的
物质的量不同,热效应的数值不同,所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关,A正确;
B.ICHKPa时,1g氢气完全燃烧生成液态水时所放出的热量称为氢气的热值,Imol氢气完全燃烧生
成液态水时所放出的热量称为氢气的燃烧热,B不正确;
C.应用盖斯定律,将已知热化学方程式调整化学计量数后进行相加减,可计算某些难以直接测量的
反应的焰变,C正确;
D.能量通常表现为热能、电能、光能等,化学反应过程中除了产生热能外,也可以产生光能、电能
等,D正确;
4.A
A.C与CO2的反应、盐酸与NaHCCh的反应、Ba(0H)2与NH4cl的反应,反应物的总能量均低于
生成物的总能量,属于吸热反应,A正确;
B.燃烧热是指Imol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量,C⑸完全燃烧的稳定氧化物是
CO2(g),不是CO(g),B错误;
C.中和热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和生成Imol水放出的热量,而析出硫酸钢沉淀也会放出
热量,C错误;
D.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发
生时吸收或放出的热量相同,应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量或有副反应的反应熔变,因此
利用盖斯定律不一定可以求出所有反应的反应热,D错误;
5.A
A.已知S燃烧是一个放热反应,即有ImolS(s)和ImolO?(g)的总能量高于lmolSO2(g),A正确;
B.由题干图示信息可知,途径①和途径②的反应物不相同,不适用于盖斯定律,无法得出:
AH1=AH2+AH3,B错误;
C.已知S燃烧生成SO2而不是SO3,即测定s的燃烧热:通入稍过量02使ImolS(s)完全燃烧生成
S02(g)所放出的热量,c错误;
D.中和反应热是指生成Imol水时放出的热量,而含ImolH2s04的浓溶液与足量NaOH溶液反应将
生成2moiH2O,则其放出的热量不即为中和反应反应热,D错误;
6.B
A.稀盐酸与MnCh不反应,氯气的生成量减小,故A错误;
B.分析反应整个过程可知化合价降低的元素是镒,化合价升高的元素是氧和氯,反应中转移总电子
数为01x5=0.5mol,则生成氧气和氯气时转移电子数之和为0.5mol,故氯气的量少于0.25mol,故B
正确;
C.直接用KMnO4和浓盐酸反应与本实验的产物不同,不符合盖斯定律,故C错误;
D.氯气是一种常见的氧化性气体,在与水或碱等反应中都既表现氧化性又表现还原性,故D错误;
7.C
CO(g)+:O2(g)=CC)2(g)的△!1=反应物的总键能-生成物的总键能=1072kJ-mol+;x497.3
kJ-mol-2x798kJ-mol=-275.35kJ.mol1,故选C。
8.B
A.生成H2O(g)中的ImolH—O键能放出462.8kJ的能量,则断裂1mol氏。值)中的化学键需要吸
收热量462.8kJx2=925.6kJ,但并未说明水的状态,故A错误;
B.H2(g)+;C)2(g)=H2O(g)AH=436.4kJ/mol+0.5><498kJ/mol—2x(462.8kJ/mol)=—240.2kJ-mol-1,
故B正确;
C.液态水转化为气态水的能量变化未知,无法计算反应热,故C错误;
D.液态水转化为气态水的能量变化未知,无法计算反应热,故D错误;
9.D
A.由图可知氢氢键的键能为436krmoL,A正确;
B.断裂化学键吸热,形成化学键放热,B正确;
C.ImolH2和imolCl?反应生成2moiHC1共放出2x431-243-436kJ=183kJ能量,故
H2(g)+Clz(g)=2HCl(g)的AH=-183kJ-mo「,C正确;
D.凡和CL反应生成HC1的反应热只与反应物和生成物的能量有关,与反应路径无关,D错误。
10.A
11
A.1g的H2完全燃烧放出T;X285.8=142.9kJ,1g的C2H2完全燃烧放出的热量为=xl299.6=49.98kJ,
226
1g的c2H4完全燃烧放出的热量为±xl411=50.39kJ,故三种物质中,1g该物质完全燃烧放出能量最
多的是H”A项正确;
B.根据题意可知,C2H2(g)+|o2(g)=2CO2(g)+H2O(l)A=-1299.6kJ/mol©,
H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ/mol②,C2H4(g)+3O2(g)=2CC)2(g)+2H2(Xl)AH=-141L0kJ/moKg),
则①+②-③得C2H2(g)+旦(g)=C2H4(g),AH=(-1299.6-285.8+1411.0)kJ-mor1=-174.4kJ-mol]B
项错误;
C.断裂H-H键要吸收能量,C项错误;
D.反应热4}1=-1299.6]<1-1110「对应生成的是111101液态水,而题给方程式生成的是气态水,D项错
误;
11.A
A.H2的燃烧热是Imol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,由反应①可知H2的燃烧热AH=-285.8
kJ/mol,A正确;
B.CH4(g)=C(s)+2H2(g)是分解反应,反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)为吸热反应,B错误;
C.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,若反应②使用催化剂,AH?不变,C错误;
D.由于①中水为液态,无法根据盖斯定律依据题中所给方程式计算2c(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热
AH,D错误;
12.A
1
根据盖斯定律,①x2+②x2+③x2得N2(g)+3H2(g)=2NH3(l),AH=2AHi+2AH2+2AH3=-2(b+c-a)kJmol,
1
所以N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)AH=-2(b+c-a)kJ-mol-o
13.C
A.按盖斯定律,反应丫=反应I+反应MAH5=AHI+AH4,贝必H4cAH5,A正确;
B.由反应I:C(金刚石,s)=C(石墨,s)AHi=+1.9kJ-moH知,等量的石墨能量比金刚石低,石墨
比金刚石稳定,B正确;
C.由盖斯定律知,反应111=反应1+反应IV-反应II,则
1
AH4=AH3-AHI-AH2=[(-393.5)-(+1.9)-(-283.O)]kJ-moH=-112.4kJ-mol,C错误;
1
D.结合选项A和选项C,AH5=AHI+AH4=(+1.9-112.4)kJ-mol-^-110.5kJ-mol,由盖斯定律,2x
1
反应V-反应in得目标反应:C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)AH=2AH5-AH3=+172.5kJ-mol,D
正确;
14.A
A.单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值,1g的H2完全燃烧放出
1x285.8=142.9kJ,1g的C2H2完全燃烧放出的热量为」xl299.6=49.98kJ,1g的C2H4完全燃烧放
226
出的热量为±xl411=50.39kJ,故三种物质中,氏热值最大,A正确;
28
B.根据题意可知,C2H2(g)+;O2(g)=2CO2(g)+HQ⑴AH=-1299.6kJ-molT①,
H2(g)+gc)2(g)=H2O⑴411=_285.8日仙0「②,
1
C2H4(g)+3O?(g)=2CO2(g)+2H2O(l)AH=-141l.OkJ.moF®,则①+②-③得
1
C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g),AH=-1299.6-285.8+1411.0=-174.4kJ-mor,B错误;
C.断开H-H键要吸热,且数值也不是285.8kJ,C错误;
D.乙焕燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+g02(g)=2C02(g)+H20(l)AH=T299.6kJ-mol〕D错误;
15.C
A.物质氧化反应是放热反应,放热反应的反应热小于0;△Hi<0;AHj<0,A错误;
B.铝热反应是一个放热反应,则已知③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H3、④
4Al(s)+3。2(g)=2A12O3(S)A/、⑤2Al(s)+FezC)3⑸=Al2O3(s)+2Fe(s)AW5,由盖斯定律可知⑤二|(④-③),
则△生=独”<0,贝|A4<A%,B错误;
C.根据盖斯定律可知,3Aft=2A//2+Aft,C正确;
D.根据盖斯定律可知,4H3=KHEH5,D错误;
16.(1)C
1
(2)-483.6EC+ED-(EA+EB)Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)AH=-317kJ-mol-B
(1)A.NazO与水反应生成氢氧化钠,反应放热,故不选A;
B.甲烷的燃烧是放热反应,故不选B;
C.CaCCh受热分解为氧化钙和二氧化碳,是吸热反应,故选C;
D.锌与盐酸反应,反应放热,故不选D;
选C;
(2)①焰变=反应物总键能-生成物总键能,2H2(g)+
1
O2(g)=2H2O(g)AH=436x2+498-463.4x4=-483.6kJ-molo
②焰变=生成物总能量-反应物总能量,A+B=C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、
Ec、ED,该反应AH=EC+ED-(EA+EB)。
③I.2Na(s)+gch(g)=Na2O(s)AH=-414kJ-mol-l
II.2Na(s)+O?(g)=Na2O2(s)AH=-5llkJmol-1
根据盖斯定律IX2-II得Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式为Na2O2(s)+
1
2Na(s)=2Na2O(s)AH=-3UkJ-mol»
@A.若取50mL0.50molL"盐酸,为使盐酸完全反应,氢氧化钠应该稍过量,故不选A;
50mL0.50molLiNaOH溶液
B.若取50mL0.501noiLi盐酸,为使盐酸完全反应,氢氧化钠应该稍过量,故选B;
C.NaOH固体溶解放热,故不选C;
选B。
17.(l)c
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)A/7=-802kJ/mol797
催化剂一
(3)CH4+2H2O^^4H2+CO2C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)^C(s)+CO2(g)=
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