高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合檢測(cè) 新人教版選修4_第1頁(yè)
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【步步高學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】-學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合檢測(cè)新人教版選修4(時(shí)間:100分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(本題共16小題,每小題3分,共48分;每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列變化中一定為放熱反應(yīng)的是()A.H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ·mol-1B.N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+182.6kJ·mol-1C.形成化學(xué)鍵過(guò)程中放出862kJ熱量的化學(xué)反應(yīng) D.能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)答案D解析圖中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)必是放熱反應(yīng)。2.N4的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似白磷分子,它的結(jié)構(gòu)如圖所示,已知斷裂1molN—N鍵需要吸收167kJ熱量,生成1molN≡N鍵需放出942kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),下列說(shuō)法中正確的是()A.1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出775kJ熱量B.1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出882kJ熱量C.1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將吸收775kJ熱量D.1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將吸收882kJ熱量答案B解析ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系為N4→2N2,E(反應(yīng)物鍵能)=6×167kJ,E(生成物鍵能)=2×942kJ,所以ΔH=-882kJ·mol-1,即放出882kJ熱量。3.已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=+Q1kJ·mol-1。室溫下,若1mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液放熱Q2kJ,則()A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q1<Q2答案A解析根據(jù)蓋斯定律,可設(shè)計(jì)下列分步反應(yīng):依題意,膽礬溶于水時(shí),溶液溫度降低,說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH總>0。ΔH=Q1,ΔH′=-Q2。由蓋斯定律ΔH總=ΔH+ΔH′=Q1+(-Q2)>0,則Q1>Q2。4.灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH1②Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH2③Sn(s,灰)Sn(s,白)ΔH3=+2.1kJ·mol-1下列說(shuō)法正確的是()A.ΔH1>ΔH2B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2℃的環(huán)境中,會(huì)自行毀壞答案D解析由③知Sn(灰)轉(zhuǎn)化為Sn(白)是吸熱的,當(dāng)溫度低于13.2℃時(shí)Sn(白)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為Sn(灰),所以A、B、C都錯(cuò),只能選D。5.在下列各說(shuō)法中,正確的是()A.ΔH>0表示放熱反應(yīng),ΔH<0表示吸熱反應(yīng)B.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,可以是分?jǐn)?shù)C.1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)放出的熱叫做中和熱D.1molH2與0.5molO2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱答案B解析A項(xiàng),ΔH>0表示吸熱反應(yīng),ΔH<0表示放熱反應(yīng);C項(xiàng),“中和熱”是指在稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時(shí)放出的熱量,1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)生成2mol水,同時(shí)還有BaSO4沉淀生成,放出的熱大于中和熱;D項(xiàng),在25℃、101kPa時(shí),1molH2與0.5molO2反應(yīng),生成液態(tài)水時(shí)放出的熱才是H2的燃燒熱,題中沒(méi)有說(shuō)明生成的水的聚集狀態(tài)。6.一種化學(xué)冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,將它們混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能維持一段時(shí)間。以下關(guān)于其制冷原因的推測(cè)肯定錯(cuò)誤的是()A.Na2SO4·10H2O脫水是吸熱過(guò)程B.較長(zhǎng)時(shí)間制冷是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過(guò)程C.銨鹽在該條件下發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.NH4NO3溶于水會(huì)吸收熱量答案C解析根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,Na2SO4·10H2O和NH4NO3在該條件下不會(huì)發(fā)生反應(yīng),故C項(xiàng)肯定錯(cuò)誤;又根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知,NH4NO3溶于水是吸熱的,結(jié)晶水合物脫水也是吸熱的。7.燃燒1g乙炔生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量50kJ,則這一反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為()A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(lΔH=+50kJ·mol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJC.2C2H2+5O2=4CO2+2H2OΔHD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(lΔH=-2600kJ·mol-1答案D解析本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及簡(jiǎn)單計(jì)算。熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量,反應(yīng)熱單位是kJ·mol-1,B和C均錯(cuò);2molC2H2燃燒放出的熱量為2×26×(-50)kJ·mol-1=-2600kJ·mol-1,D對(duì)。8.根據(jù)熱化學(xué)方程式:S(l)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-293.23kJ·mol-1,分析下列說(shuō)法中正確的是()A.S(s)+O2(g)=SO2(g),反應(yīng)放出的熱量大于293.23kJ·mol-1B.S(g)+O2(g)=SO2(g),反應(yīng)放出的熱量小于293.23kJ·mol-1C.1molSO2(g)的鍵能的總和大于1molS(l)和1molO2(g)的鍵能之和D.1molSO2(g)的鍵能的總和小于1molS(l)和1molO2(g)的鍵能之和答案C9.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的ΔH為()A.-44.2kJ·mol-1B.+44.2kJ·mol-1C.-330kJ·mol-1D.+330kJ·mol-1答案A解析根據(jù)燃燒熱的概念,寫(xiě)出熱化學(xué)反應(yīng)方程式:①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-1411.0kJ·mol-1②C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1366.8kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律將反應(yīng)①-②得:C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1。10.已知熱化學(xué)方程式:(1)2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí),對(duì)其熱量變化有下列描述:①放出;②吸收;③2.44kJ;④4.88kJ;⑤88kJ。其中正確的是()A.②和⑤B.①和③C.②和④D.②和③答案D解析由蓋斯定律,由(1)÷2+(2)÷2得熱化學(xué)方程式:H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,故此轉(zhuǎn)化吸收熱量,據(jù)方程式計(jì)算可知,1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí),吸收2.44kJ的熱量。11.已知:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878kJ·mol-1(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2869kJ·mol-1下列說(shuō)法正確的是()A.正丁烷分子儲(chǔ)存的能量大于異丁烷分子B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程D.異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多答案A解析根據(jù)所給反應(yīng)及其反應(yīng)熱看,正丁烷分子儲(chǔ)存能量大于異丁烷,A正確;能量越高其分子越不穩(wěn)定,B錯(cuò);異丁烷轉(zhuǎn)化成正丁烷應(yīng)該吸熱,C錯(cuò);從兩者結(jié)構(gòu)看兩者的碳?xì)滏I一樣多,D錯(cuò)。12.已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1。則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的ΔH為()A.+262.6kJ·mol-1B.-131.3kJ·mol-1C.-352.3kJ·mol-1D.+131.3kJ·mol-1答案D解析根據(jù)蓋斯定律,由題意知:①×1/2-②×1/2得:ΔH=(-221.0kJ·mol-1)×1/2-(-483.6kJ·mol-1)×1/2=+131.3kJ·mol-113.已知25℃時(shí),合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.0kJ·mol-1,將此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中,在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為23kJ(假定測(cè)量過(guò)程中沒(méi)有能量損失),則N2的轉(zhuǎn)化率為()A.25%B.50%C.75%D.無(wú)法確定答案A解析1molN2與3molH2反應(yīng)放熱92kJ,當(dāng)放熱23kJ時(shí),N2的實(shí)際消耗為eq\f(23kJ,92kJ·mol-1)=0.25mol。14.已知氟化氫氣體中有平衡關(guān)系:①2H3F3(g)=3H2F2(ΔH1=akJ·mol-1②H2F2(g)=2HF(g)ΔH2=bkJ·mol-1已知a、b均大于0,則可推測(cè)反應(yīng):H3F3(g)=3HF(g)的ΔH3等于(A.(a+b)kJ·mol-1B.(a-b)kJ·mol-1C.(a+3b)kJ·mol-1D.(0.5a+1.5b)kJ·mol答案D解析由eq\f(1,2)×①+eq\f(3,2)×②得:H3F3(g)=3HF(g)ΔH3=eq\f(1,2)ΔH1+eq\f(3,2)ΔH2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a+\f(3,2)b))kJ·mol-1=(0.5a+1.5b)kJ·mol-115.NH3(g)燃燒的產(chǎn)物是NO2(g)和H2O(g)。已知反應(yīng)有:(1)H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1(2)eq\f(1,2)N2(g)+O2(g)=NO2(g)ΔH=+33.9kJ·mol-1(3)NH3(g)=eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g)ΔH=+46.0kJ·mol-1下列關(guān)于NH3(g)燃燒的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是()A.NH3(g)+eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)+eq\f(3,2)H2O(g)ΔH=-282.8kJ·mol-1B.NH3(g)+eq\f(5,4)O2(g)=NO2(g)+eq\f(3,2)H2O(g)ΔH=-161.9kJ·mol-1C.NH3(g)+eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)+eq\f(3,2)H2O(g)ΔH=-161.9kJ·mol-1D.NH3(g)+eq\f(5,4)O2(g)=NO2(g)+eq\f(3,2)H2O(g)ΔH=-282.8kJ·mol-1答案A解析根據(jù)蓋斯定律,將方程式處理:(1)×eq\f(3,2)+(2)+(3)得:NH3(g)+eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)+eq\f(3,2)H2O(g)ΔH=-282.8kJ·mol-1。16.氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式分別為H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C8H18(l)+eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí),放出熱量最少的是()A.H2B.COC.C8H18D.CH4答案B解析題中各ΔH對(duì)應(yīng)的可燃物的物質(zhì)的量為1mol,把它們的ΔH分別換算成1g可燃物燃燒的熱量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(即\f(ΔH,M)))即可比較。二、非選擇題(本題共6個(gè)小題,共52分)17.(8分)已知下列熱化學(xué)方程式:①H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1②H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1③C(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1回答下列各問(wèn)題:(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是________________________________________________________________________。(2)H2的燃燒熱為_(kāi)_______;C的燃燒熱為_(kāi)_______。(3)燃燒10gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)_______。(4)CO的燃燒熱為_(kāi)_______;其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。答案(1)①②③④(2)-285.8kJ·mol-1-393.5kJ·mol-1(3)1429.0kJ(4)-283.0kJ·mol-1CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1解析(1)所有燃燒均為放熱反應(yīng),①②③④均為放熱反應(yīng)。(2)燃燒熱為1mol純可燃物生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量,H2的燃燒熱為-285.8kJ·mol-1,C的燃燒熱為-393.5kJ·mol-1。(3)Q放=eq\f(10g,2g·mol-1)×285.8kJ·mol-1=1429.0kJ。(4)由④-③可得,CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1+110.5kJ·mol-1=-283.0kJ·mol-1,其燃燒熱為-283.0kJ·mol-1。18.(8分)丙烷燃燒可以通過(guò)以下兩種途徑:途徑Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1途徑Ⅱ:C3H8(g)→C3H6(g)+H2(g)ΔH=+bkJ·mol-12C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-dkJ·mol-1(a、b、c、d均為正值)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)由于C3H8(g)→C3H6(g)+H2(g)的反應(yīng)中,反應(yīng)物具有的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物具有的總能量,那么在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應(yīng)條件是__________。(2)按途徑Ⅱ反應(yīng),1molC3H8完全燃燒時(shí)放出的熱量為_(kāi)_______kJ(用含b、c、d的代數(shù)式表示),等量的丙烷通過(guò)兩種途徑完全燃燒時(shí),途徑Ⅰ放出的熱量________(填“大于”、“小于”或“等于”)途徑Ⅱ放出的熱量。(3)a與b、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是_______________________________________________。答案(1)小于吸收加熱(2)eq\f(c+d-2b,2)等于(3)a=eq\f(c+d-2b,2)解析(1)放熱反應(yīng),生成物總能量小于反應(yīng)物總能量,吸熱反應(yīng)則相反,對(duì)于C3H8(g)→C3H6(g)+H2(g)ΔH=+bkJ·mol-1判斷該反應(yīng)吸熱,故反應(yīng)物總能量小于生成物總能量。(2)將途徑Ⅱ中的三個(gè)反應(yīng)經(jīng)疊加處理,得到的ΔH=+b+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(c,2)))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(d,2)))=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c+d,2)-b))kJ·mol-1則放出的熱量為eq\f(c+d-2b,2)kJ。(3)a=eq\f(c+d-2b,2)。19.(8分)火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑過(guò)氧化氫(H2O2),當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量熱。已?.4mol液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?,放?56.65kJ的熱量。(1)寫(xiě)出肼和過(guò)氧化氫的結(jié)構(gòu)式:肼____________________,過(guò)氧化氫______________________________________。(2)寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí),放出的熱量是________kJ。(4)上述反應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑,除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________。答案(1)H—O—O—H(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.625kJ·mol-1(3)408.8(4)產(chǎn)物是N2和H2O,對(duì)環(huán)境無(wú)污染20.(10分)紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如下圖所示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題:P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。溫度T1時(shí),在密閉容器中加入0.80molPCl5,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5還剩0.60mol,其α1等于________;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時(shí)PCl5的分解率為α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是________________________________________________________________。(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH3=______,P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5與足量水充分反應(yīng),最終生成兩種酸,其化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。答案(1)eq\f(3,2)Cl2(g)+P(s)=PCl3(g)ΔH=-306kJ·mol-1(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ·mol-125%大于(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降溫有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解(4)-399kJ·mol-1等于(5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl21.(8分)試回答下列各題:(1)如圖1所示是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________________________________________________。(2)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。①已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-185kJ·mol-1請(qǐng)?zhí)羁眨汗矁r(jià)鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol-1)436247________②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時(shí)的焓變數(shù)據(jù),根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素,試寫(xiě)出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________________________________________________________________。(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-25kJ·mol-1①3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47kJ·mol-1②Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19kJ·mol-1③請(qǐng)寫(xiě)出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-1(2)①434②H2Se(g)=Se(s)+H2(g)ΔH=-81kJ·mol-1(3)CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·mol-1解析(3)根據(jù)

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