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2022高中化學 第一單元 化學反應與能量單元測試(二)新人教版選修4

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1、2022高中化學 第一單元 化學反應與能量單元測試(二)新人教版選修4 注意事項: 1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4.考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。 可能用到的相對原子質量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27

2、S∶32 P∶31 Cl∶35.5 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意。) 1.下列關于能量的變化及反應熱的說法中正確的是(  ) A.任何化學反應都有反應熱 B.某些化學鍵斷裂時吸收能量,某些化學鍵斷裂則放出能量 C.形成新化學鍵不一定放出能量 D.有熱量變化的反應一定有化學鍵的斷裂與形成 2.燃燒熱與反應熱的關系是(  ) A.燃燒熱是反應熱的一種類型 B.當一個反應是燃燒反應時,該燃燒反應的反應熱就是燃燒熱 C.燃燒熱不屬于反應熱,反應熱是在25 ℃、101 kPa下測定的,而燃燒反應的溫度要高 D.

3、反應熱有正負之分,燃燒反應的焓變全部是正值 3.下列關于化學反應中的說法正確的是(  ) A.有化學鍵斷裂的過程一定是化學變化 B.化學反應中有物質變化也有能量變化 C.圖中所示的反應為放熱反應 D.需要加熱才能發(fā)生的化學反應一定是吸熱反應 4.下列說法正確的是(  ) A.反應熱是1 mol 物質參加反應時的能量變化 B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0 C.任何條件下,化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱 D.在一定條件下,某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應,由生成物與反應物的焓值差來決定 5.下列說法錯誤的是(  ) ①化學反應除了生成新物質外,還伴隨

4、著能量的變化 ②放熱反應不需要加熱就能發(fā)生 ③需要加熱才能發(fā)生的反應都是吸熱反應 ④化學反應放熱還是吸熱,決定于生成物具有的總能量和反應物具有的總能量的大小 ⑤反應物的總能量高于生成物的總能量時,發(fā)生放熱反應 ⑥反應物的總能量低于生成物的總能量時,發(fā)生吸熱反應 ⑦化學反應中的能量變化都表現為熱量的變化 A.①②③④⑤⑥ B.②③ C.②③⑦ D.①④⑤⑥ 6.下列變化中,屬于吸熱反應的是(  ) ①液態(tài)水汽化  ②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰? ③濃H2SO4稀釋 ?、躃ClO3分解制O2  ⑤生石灰跟水反應生成熟石灰 ⑥CaCO3高溫分解  ⑦CO2+C2CO

5、 ?、郆a(OH)2·8H2O與固體NH4Cl混合  ⑨C+H2O(g)CO+H2 ⑩Al與HCl反應 A.①②④⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑦⑧⑨ C.①④⑥⑧ D.①②④⑧⑨ 7.工業(yè)生產水煤氣的反應為C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4 kJ·mol-1,下列判斷正確的是(  ) A.反應物的總能量大于生成物的總能量 B.CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1 C.該反應中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的熱量 D.該反應中生成1體積CO(g)吸收131.4 kJ的熱

6、量 8.膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統。實驗測得101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是(  ) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

7、 D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1 9.已知: ①2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1 ②H2S(g)===H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol-1 下列判斷正確的是(  ) A.氫氣的燃燒熱:ΔH=-241.8 kJ·mol-1 B.相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ C.由①②知,水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫 D.②中若生成固態(tài)硫,ΔH將增大 10.強

8、酸和強堿稀溶液的中和熱可表示為:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。已知①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1?、贖Cl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1?、跦NO3(aq)+KOH(aq)===KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1則a、b、c三者的大小關系為(  ) A.a>b>c B.b>c>a C.a=b=c D.無法比較 11.下列有關熱化學方程式的敘述正確的是(  ) A.

9、2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1 B.已知C(石墨,s)===C(金剛石,s) ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 C.含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則表示該反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1 D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2,則ΔH1>ΔH2 12.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·

10、mol-1。以下四個化學反應方程式: ①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ④CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l) 其中反應熱為-57.3 kJ·mol-1的是(  ) A.①和② B.③ C.④ D.以上都不對 13.0.096 kg碳完全燃燒可放出3 147.9 kJ的熱量 ,則下列熱化學方程式正確的是(

11、  ) A.C+O2===CO2 ΔH=-393.49 kJ·mol-1 B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.49 kJ·mol-1 C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.49 kJ·mol-1 D.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.49 kJ·mol-1 14.符合下圖的熱化學方程式是(  ) A.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ·mol-1 B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 C.CO2(g)+H2(g)

12、===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1 D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 15.肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol 化學鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O=O為500、N-N為154,則斷裂1 mol N-H鍵所需的能量(kJ)是(  ) A.194 B.391 C.516 D.658 16.在298 K、101 kPa下,將22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ熱量。已知

13、該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為(  ) A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x) kJ·mol-1 B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(4x-y) kJ·mol-1 C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1 D.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(2y-x) kJ·mol-1

14、 二、非選擇題(本題包括5小題,共52分。) 17.煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣,它由煤炭與水(蒸氣)反應制得,故又稱水煤氣。 (1)試寫出制取水煤氣的主要反應的化學方程式:______________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷,丙烷燃燒的熱化學方程式為 C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 219.9 kJ·mol-1 已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為 CO(g)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 相同物質的量的C3H8和CO燃燒,產生的熱量比值約為_____

15、___。 (3)已知氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 相同質量的氫氣和丙烷燃燒,產生的熱量比值約為________。 (4)氫氣是未來的能源,除產生的熱量多之外,還具有的優(yōu)點是__________ ___________________________。 18.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示(中的ΔH表示生成1 mol 產物的數據)。 根據上圖回答下列問題: (1)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是___________

16、________________。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是___________________________。 (3)P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。 (4)PCl5與足量水充分反應,最終生成兩種酸,其化學方程式是___________ ____________________________。 19.計算丙烷的燃燒熱有兩種途徑: 途徑Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)

17、 ΔH=-akJ·mol-1。 途徑Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH=+bkJ·mol-1; 2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1; 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-dkJ·mol-1。 (a、b、c、d均為正值) 請回答下列問題: (1)判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量,途徑Ⅰ放出的熱量________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。 (2)由于C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)的反應中,反應物具有的總能量________(填“

18、大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量,那么在化學反應時,反應物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能轉化為生成物,因此其反應條件是__________。 (3)b與a、c、d的數學關系式是____________________。 20.能源危機是當前全球性的問題,“開源節(jié)流”是應對能源危機的重要舉措。 (1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。 a.大力發(fā)展農村沼氣,將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源 b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求 c.開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源,減少使用煤、石油等化石燃料

19、 d.減少資源消耗,增加資源的重復使用、資源的循環(huán)再生 (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳,氧氣充足時燃燒生成二氧化碳,反應中放出的熱量如圖所示。 ①在通常狀況下,________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為ΔH= ______________。 ②12 g石墨在24 g氧氣中燃燒,生成氣體36 g,該過程放出的熱量為________。 (3)已知:N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。

20、NO分子中化學鍵的鍵能為________kJ·mol-1。 (4)綜合上述有關信息,請寫出CO和NO反應的熱化學方程式:__________ ____________________。 21.下表中的數據是破壞1 mol物質中的化學鍵所消耗的能量(kJ): 物質 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436 根據上述數據回答(1)-(6)題。 (1)下列物質本身具有的能量最低的是(  ) A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I

21、2 (2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是(  ) A.HCl    B.HBr    C.HI (3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。 (4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,若消耗等物質的量的氫氣時,放出或吸收熱量最多的是_________。 (5)若無表中的數據,你能正確回答出問題(4)嗎? 答:______,你的根據是_________________________________________。 (6)寫出H2和Cl2反應的熱化學方程式:________________________

22、__。 2018-2019學年高二上學期第一單元訓練卷 化 學(二)答 案 1.【解析】斷裂化學鍵一定吸收能量,形成化學鍵一定放出能量,A正確,B、C錯誤;有熱量變化的反應可能是物理變化,如濃硫酸溶于水放出熱量,D錯誤。 【答案】A 2.【解析】可燃物是1 mol 時的反應熱才是燃燒熱。 【答案】A 3.【解析】鹽溶于水斷裂化學鍵,但該過程為物理變化,A錯誤;由題圖可知生成物的能量大于反應物的能量,故該反應為吸熱反應,C錯誤;有些反應需要加熱,但反應開始后可以撤掉熱源,如Fe與S的反應,這些反應是放熱反應,D錯誤。 【答案】B 4.【解析】化學反應過程中釋放或吸收

23、的熱量稱為反應熱,A項錯誤;當反應放熱時,ΔH<0,反應吸熱時ΔH>0,B項錯誤;只有在恒壓條件下,化學反應的焓變才等于化學反應的反應熱,因此C項錯誤;一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應,取決于生成物和反應物的焓值差,也可以根據斷鍵時吸收的能量與成鍵時放出的能量的相對大小判斷,D項正確。 【答案】D 5.【解析】此題從多個角度考查放熱反應和吸熱反應的定義和實質。化學反應中的能量變化通常表現為熱量的變化,除此之外,還可以以光、熱、電能等形式表現出來。 【答案】C 6.【解析】①③屬于物理變化,不屬于化學反應,CaO與水反應生成Ca(OH)2,產生大量熱,屬于放熱反應。⑩金屬與酸的反應一般

24、為放熱反應。 【答案】B 7.【解析】該反應為吸熱反應,故反應物的總能量小于生成物的總能量,A項錯誤;B項,熱化學方程式中水的狀態(tài)應為氣態(tài);D項,1體積應是“1 mol”。 【答案】C 8.【解析】2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為285.8 kJ×2=571.6 kJ,故A項的反應中ΔH應為-571.6 kJ·mol-1,A項錯誤;B項中的熱化學方程式正確;C項中H2O的狀態(tài)應為液態(tài)而不是氣態(tài),故C項錯誤;D項反應放熱,ΔH<0,錯誤。 【答案】B 9.【解析】由①可知,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1×=-241.8

25、kJ·mol-1,故氫氣的燃燒熱是241.8 kJ·mol-1,②表示的是1 mol H2S(g)所含有的能量比1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物所含有的能量少20.1 kJ,故相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ,B項正確;由①②知,水分解比硫化氫分解要多吸收能量,即水不易分解,說明水的穩(wěn)定性大于硫化氫,C項錯誤;由于S(g)→S(s),要放熱,故②中若生成固態(tài)硫,ΔH將減小,D項錯誤。 【答案】B 10.【解析】NH3·H2O電離吸熱,氫氧化鈉溶解過程放熱,且比較的都是數值大小。

26、 【答案】B 11.【解析】A中H2燃燒應該是放熱反應, ΔH小于0;B中ΔH>0,為吸熱反應,說明金剛石的總能量比石墨的高,石墨應該比金剛石穩(wěn)定;D中CO還能繼續(xù)燃燒放熱,ΔH為負值,所以ΔH2應大于ΔH1。 【答案】C 12.【解析】此題與“中和熱”概念有關,“中和熱”是指在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時放出的熱量。H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1表示強酸和強堿反應時的中和熱。反應①②都生成2 mol水,反應放出的熱量一定大于57.3 kJ·mol-1;③中NH3·H2O是弱堿,電離時吸收熱量,HCl和NH3·H

27、2O反應放出的熱量一定小于57.3 kJ·mol-1;④中CH3COOH是弱酸,NH3·H2O是弱堿,電離時都吸熱,CH3COOH和NH3·H2O反應放出的熱量一定小于57.3 kJ·mol-1,因此①②③④都不對。 【答案】D 13.【解析】0.096 kg碳的物質的量為8 mol,完全燃燒可放出3 147.9 kJ的熱量,則1 mol碳完全燃燒放出393.49 kJ的熱量。 【答案】C 14.【解析】從題圖分析得,由反應物CO2和H2生成CO和H2O是吸熱反應,其反應熱為+41 kJ·mol-1,由于題中已明確了反應物和生成物,因此只能選C而不能選B。 【答案】C 15.【解析

28、】ΔH3=-(ΔH2-ΔH1)=-[-2 752 kJ·mol-1-(-534 kJ·mol-1)]=+2 218 kJ·mol-1,則斷裂1 mol N-H鍵所需的能量=(2 218 kJ-500 kJ-154 kJ)÷4=391 kJ。 【答案】B 16.【解析】當n(CO2)==0.5 mol, n(NaOH)=1 mol·L-1×0.75 L=0.75 mol時,生成Na2CO3和NaHCO3各0.25 mol,放熱x kJ,當n(CO2)=1 mol,n(NaOH)=2 mol時,生成Na2CO3 1 mol,放熱y kJ,則生成Na2CO3 0.25 mol時放熱 kJ,即生成

29、0.25 mol NaHCO3放熱(x-) kJ,所以生成1 mol NaHCO3放出的熱量為4×(x-) kJ=(4x-y) kJ。 【答案】C 17.【解析】(1)由題意“它由煤炭與水(蒸氣)反應制得,故又稱水煤氣”及“煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣”知反應方程式為C+H2O(g)CO +H2。 (2)相同物質的量的C3H8和CO燃燒,產生的熱量比值為2 219.9∶283.0≈7.84。 (3)相同質量的氫氣和丙烷燃燒產生的熱量之比為(×285.8 kJ·mol-1)∶(×2 219.9 kJ·mol-1)≈2.83。 【答案】(1)C+H2O(g)CO+H2

30、(2)7.84  (3)2.83 (4)來源豐富,產物無污染等 18.【解析】(1)、(2)中ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量,根據圖示中標出的反應熱數據不難寫出兩個熱化學方程式。(3)根據蓋斯定律:一個化學反應不論是一步完成還是多步完成,其熱效應總是相同的。(4)PCl5和水的反應為水解反應,反應中各元素的化合價保持不變。 【答案】(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1 (2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ·mol-1 (3)-399 kJ·mol-1  等于 (4)PCl5+4H2

31、O===H3PO4+5HCl 19.【解析】(1)等量的丙烷燃燒,生成物均是CO2(g)、H2O(l),由蓋斯定律知途徑Ⅱ經過三步反應放出的熱量與途徑Ⅰ放出的熱量相等。 (2)ΔH>0,所以該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量。反應時,反應物就需要吸收能量轉化為生成物。一般來說,吸熱反應在發(fā)生時,需要加熱,而且丙烷(烴)是一種常溫下能穩(wěn)定存在的物質,所以可判斷丙烷分解為丙烯和氫氣的反應是需要加熱這一條件的。 (3)由蓋斯定律推知: -a=b+()+(),即2b=c+d-2a。 【答案】(1)等于  (2)小于 吸收 加熱 (3)2b=c+d-2a 20.【解析】(2

32、)①石墨的能量更低,更穩(wěn)定。石墨的燃燒熱指101 kPa下1 mol石墨完全燃燒生成CO2時放出的熱量。 ②12 g石墨和24 g氧氣反應,即1 mol C和0.75 mol O2反應,則生成0.5 mol CO和0.5 mol CO2,放出熱量0.5 mol×110.5 kJ·mol-1+0.5 mol×393.5 kJ·mol-1=252.0 kJ。 (3)ΔH=E(N≡N)+E(O=O)-2E(N≡O),2E(N≡O)=946 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1-180.0 kJ·mol-1,E(N≡O)=631.5 kJ·mol-1。 (4)已知:2CO(g)+O2(g)

33、===2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ·mol-1, N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1, 目標反應2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)可由前者減后者得到,則ΔH=-746.0kJ·mol-1。 【答案】(1)acd (2)①石墨  -393.5 kJ·mol-1 ?、?52.0 kJ (3)631.5 (4)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)  ΔH=-746.0 kJ·mol-1 21.【解析】破壞1 mol物質的化學鍵時所消耗的能量與相同條件下由形成該物質的原子形成1 mol該物質放出的能量相等,放出的能量越多,物質本身具有的能量越低,分子越穩(wěn)定。(1)生成1 mol H2時放出的能量最多,為436 kJ。(2)在氫化物中,生成1 mol HCl時放出的能量最多,為432 kJ。(3)分別計算出三個反應放出的熱量依次為:185 kJ、103 kJ和9 kJ。 【答案】(1)A  (2)A  (3)放熱  (4)Cl2 (5)能  生成物越穩(wěn)定,放出的熱量越多,在HX中,HCl最穩(wěn)定 (6)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1

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