2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 化學(xué)能與熱能練習(xí).doc
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專題七 化學(xué)能與熱能 1.[2018河北省蠡縣中學(xué)月考化學(xué)試卷]對(duì)于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,表述正確的是( ) A.中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.燃燒屬于放熱反應(yīng) C.?dāng)嚅_化學(xué)鍵的過程會(huì)放出能量 D.不加熱就能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) 2.[2018山東第二次考試]在其他條件相同時(shí),反應(yīng)N2+O22NO分別在有、無催化劑時(shí)的能量變化與反應(yīng)進(jìn)程如右圖所示:下列說法中正確的是( ) A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.加入催化劑可以改變反應(yīng)的焓變 C.加入催化劑可以改變反應(yīng)的活化能 D.0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應(yīng)吸熱18.26 kJ 3.[2018浙江省余姚中學(xué)模擬]下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是( ) A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ mol-1,則反應(yīng)物總能量>生成物總能量 B.相同條件下,如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2,則2E1=E2 C.101 kPa時(shí),2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ mol-1,則H2的燃燒熱為-572 kJ mol-1 D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ mol-1,含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量 4.[2018延邊二中月考]已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-394 kJ mol-1; ②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-242 kJ mol-1; ③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-2510 kJ mol-1; ④2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH4。 下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)①放出197 kJ的熱量,轉(zhuǎn)移4 mol電子 B.反應(yīng)②可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJ C.反應(yīng)③表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式 D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3 5.[2018嘉興市第一中學(xué)月考]已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJmol-1。下列說法正確的是( ) A.在相同條件下,1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和小于2 mol HF(g)的能量 B.1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ C.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.該反應(yīng)過程的能量變化可用下圖來表示 6.[2018南京市第三次模擬]CO、H2、C2H5OH三種物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下: ①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ/mol ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=b kJ/mol ③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=c kJ/mol 下列說法正確的是( ) A.ΔH1>0 B.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=-2b kJ/mol C.CO與H2合成C2H5OH反應(yīng)的原子利用率為100% D.2CO(g)+4H2(g)=H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c) kJ/mol 7.[2018邢臺(tái)市調(diào)研] 某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生用50mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如右圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算反應(yīng)熱。下列說法正確的是( ) A.如右圖條件下實(shí)驗(yàn)過程中沒有熱量損失 B.圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 C.燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯 D.若改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),從理論上說所求放出熱量相等 8.[2018延邊二中月考]下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評(píng)價(jià)合理的是( ) 實(shí)驗(yàn)事實(shí) 熱化學(xué)方程式 評(píng)價(jià) A 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1,將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJmol-1 正確 B 醋酸與稀氫氧化鈉溶液混合 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 不正確;因?yàn)榇姿釥顟B(tài)為“aq”,而不是“l(fā)” C 160 g SO3氣體與適量水恰好完全反應(yīng)生成H2SO4,放出熱量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJmol-1 不正確;因?yàn)榉磻?yīng)熱為ΔH=-260.6 kJmol-1 D 已知25 ℃、101 kPa下,120 g石墨完全燃燒放出熱量3935.1 kJ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51 kJmol-1 不正確;同素異形體要注名稱:C(石墨) 9.[2018浙江教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟適應(yīng)性考試]下列說法不正確的是( ) A.ΔH1=ΔH2+ΔH3 B.ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0 C.將煤轉(zhuǎn)化為 H2(g) 和 CO(g)后燃燒比煤直接燃燒放出熱量多 D.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒,從提高煤燃燒利用率看是得不償失 10.[2018哈爾濱市第三中學(xué)月考]下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2 ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH4 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8 A.① B.④ C.②③④ D.①②③ 11.[2018保定市高陽中學(xué)月考](1)下圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成1 mol NH3過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式(ΔH的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示):____________________________________________________。 (2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng)。已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ mol-1,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ mol-1,則2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=________。 (3)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ mol-1,已知:2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ mol-1,則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (4)飲用水中的NO主要來自于NH。已知在微生物的作用下,NH經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下: 1 mol NH全部被氧化成NO的熱化學(xué)方程式為______________________。 (5)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ mol-1,2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ mol-1,TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ mol-1,則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。 12.[2018遼寧省大石橋質(zhì)檢]基于CaSO4為載氧體的天然氣燃燒是一種新型綠色的燃燒方式,CaSO4作為氧和熱量的有效載體,能夠高效低能耗地實(shí)現(xiàn)CO2的分離和捕獲其原理如下圖所示: (1)已知在燃料反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng): ⅰ.4CaSO4(g)+CH4(g)===4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ/mol ⅱ.CaSO4(s)+CH4(g)===CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ/mol ⅲ.CaS(s)+3CaSO4(s)===4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3=c kJ/mol ①燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)為________(填“ⅰ”“ⅱ”或“?!?。 ②反應(yīng)ⅰ和ⅱ的平衡常數(shù)Kp與溫度的關(guān)系如圖1,則a________0(填“ >”“=”或“<” );720 ℃時(shí)反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)Kp=________。 ③下列措施可提高反應(yīng)ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率的是________。 A.增加CaSO4固體的投入量 B.將水蒸氣冷凝 C.降溫 D.增大甲烷流量 (2)如圖2所示,該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850 ℃~900 ℃之間,從化學(xué)反應(yīng)原理的角度說明原因:________________________。 (3)空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為CaS(s) +2O2(g)===CaSO4(s) ΔH4=d kJ/mol ①根據(jù)熱化學(xué)原理推測該反應(yīng)為____________反應(yīng)。 ②在天然氣燃燒過程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)為____________。 (4)該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 專題七 化學(xué)能與熱能 1.B 中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;燃燒屬于放熱反應(yīng),B項(xiàng)正確;斷開化學(xué)鍵的過程吸收能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;不加熱的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng),如NH4Cl與氫氧化鋇晶體常溫下就能反應(yīng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.C 由圖可知,反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應(yīng), A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入催化劑,反應(yīng)的焓變不變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,故C項(xiàng)正確;該反應(yīng)是可逆反應(yīng),則N2和O2不可能完全轉(zhuǎn)化為NO,0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應(yīng)吸收的熱量應(yīng)小于18.26 kJ,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.A 當(dāng)反應(yīng)物總能量>生成物總能量,則反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0, A項(xiàng)正確;如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2,原子的能量比分子的能量高,所以原子結(jié)合成分子形成化學(xué)鍵放出熱量,即2H=H2放出熱量,則2E1>E2, B項(xiàng)錯(cuò)誤; H2的燃燒熱必須是1 mol物質(zhì)燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物液態(tài)水時(shí)所放出的能量,H2的燃燒熱ΔH=-286 kJ mol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí),所放出的熱量,1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合時(shí),濃硫酸溶于水放熱,所以導(dǎo)致ΔH<-57.3 kJmol-1, D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.D 反應(yīng)①放出197 kJ的熱量,只有0.5 mol C參加反應(yīng),所以轉(zhuǎn)移0.54 mol電子,即2 mol電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤; 1 mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)變成1 mol液態(tài)水釋放能量,根據(jù)反應(yīng)②可知如果生成1 mol液態(tài)水釋放的能量高于242 kJ,所以1 mol液態(tài)水分解吸收能量,且吸收的能量高于242 kJ,B項(xiàng)錯(cuò)誤;表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中,可燃物的系數(shù)必須為1,且必須生成最穩(wěn)定的氧化物,生成的水必須為液態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤;利用蓋斯定律可知:方程④=2①+②-③,所以ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3,D項(xiàng)正確。 5.B 根據(jù)H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ mol-1可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則在相同條件下,1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF(g)的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)放出能量,則1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ,B項(xiàng)正確; 因該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng), C項(xiàng)錯(cuò)誤;由反應(yīng)方程式可知,該反應(yīng)的ΔH<0,為放熱反應(yīng),說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量, D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.D 反應(yīng)①為CO的燃燒,一定是放熱反應(yīng),所以焓變應(yīng)該小于0, A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)②中水的狀態(tài)為氣態(tài), B項(xiàng)中方程式里水的狀態(tài)為液態(tài),無法計(jì)算B項(xiàng)中方程式的焓變, B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO與H2合成C2H5OH反應(yīng)為2CO(g) + 4H2(g)=H2O(g)+C2H5OH(l),原子利用率小于100%, C項(xiàng)錯(cuò)誤;①2+②4-③得到:2CO(g)+4H2(g)=H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c) kJ/mol, D項(xiàng)正確。 7.B 圖中小燒杯與大燒杯之間有很大空隙未填滿碎紙條,會(huì)有較多的熱量散失, A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)量熱計(jì)的結(jié)構(gòu)可知實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒, B項(xiàng)正確;燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫,減少熱量的散失, C項(xiàng)錯(cuò)誤;中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1 mol水放出的熱量,與酸、堿用量無關(guān),則改用60 mL 0.55 mol/L鹽酸與40 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),從理論上講測出的中和熱不變, 但放出的熱值改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.D A項(xiàng)生成的硫酸鋇也有焓變,焓變不正確,錯(cuò)誤;B項(xiàng)醋酸是弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離吸熱,焓變不正確,錯(cuò)誤;C項(xiàng)160 g三氧化硫是2 mol,因此1 mol三氧化硫完全反應(yīng)放出130.3 kJ,熱化學(xué)方程式正確,錯(cuò)誤;D項(xiàng)120 g石墨是10 mol,因此1 mol石墨完全反應(yīng)放出293.5 kJ,但同素異形體要注名稱,熱化學(xué)方程式不正確,正確。 9.D 由蓋斯定律可知,反應(yīng)熱與反應(yīng)的路徑無關(guān),只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),所以ΔH1=ΔH2+ΔH3,A項(xiàng)正確;反應(yīng)1是放熱反應(yīng)、反應(yīng)2是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)3是放熱反應(yīng),所以,ΔH1<0 、 ΔH2>0 、 ΔH3<0,B項(xiàng)正確;將煤轉(zhuǎn)化為H2(g)和CO(g)后燃燒與煤直接燃燒放出熱量相同,C項(xiàng)不正確;將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒,提高了煤燃燒利用率,D項(xiàng)不正確。 10.C?、偬嫉娜紵磻?yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0;等質(zhì)量的碳完全燃燒生成二氧化碳時(shí)放出的熱量比不完全燃燒生成一氧化碳時(shí)放出的熱量多,放熱越多,ΔH越小,ΔH1<ΔH2。②等質(zhì)量的氣態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時(shí)放出的熱量比固態(tài)硫單質(zhì)完全燃燒生成二氧化硫時(shí)放出的熱量多,放出的熱量越多,ΔH越小,ΔH4<ΔH3。③都生成液態(tài)水的前提下,氫氣的質(zhì)量越大,放出的熱量越多,ΔH越小,ΔH6<ΔH5。④碳酸鈣受熱分解是吸熱反應(yīng),ΔH>0;氧化鈣溶于水是放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔH8<ΔH7。故選C項(xiàng)。 11.答案:(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=2(Q1-Q2) kJ mol-1 (2)1 530 kJ mol-1 (3)2O3(g)===3O2(g) ΔH=-285 kJ mol-1 (4)NH (aq)+2O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ mol-1 (5)-80 molL-1 解析:(1)注意圖示的是表示生成1 mol NH3過程中能量變化。(2)由蓋斯定律前式2-后式3即得。(3)首先寫出所求反應(yīng)的化學(xué)方程式2O3(g)===3O2(g),由蓋斯定律前式2+后式3即得。(4)首先寫出NH(aq)+2O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l),然后依據(jù)圖像寫出①NH(aq)+O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH1=-273 kJmol-1、②NO(aq)+O2(g)===NO(aq) ΔH2=-73 kJmol-1,①+②即得。(5)對(duì)已知熱化學(xué)方程式編號(hào)從前到后分別為①②③,③-②+①2即可得所求方程式,所以+141 kJmol-1-(-566 kJmol-1)+(-393.5 kJmol-1)2=-80 molL-1。 12.答案:(1)①ⅱ?、? 1.010-18?、跙 (2)①溫度過低,反應(yīng)速率較慢?、跍囟容^高,副反應(yīng)增多 (3)①放熱 ②CaS、CaSO4 (4)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d) kJ/mol或ΔH=(a-c+d) kJ/mol 解析:(1)①由圖示可得,天然氣和CaSO4進(jìn)入燃料反應(yīng)器,反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O,故燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)為ⅱ。②由圖1可看出,溫度越高lg Kp越大,即升溫Kp增大,故反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ都是吸熱反應(yīng),則a和b都大于0。設(shè)三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp分別為:Kpⅰ、Kpⅱ、Kpⅲ,根據(jù)蓋斯定律,ⅰ-ⅱ得ⅲ,所以Kpⅲ=,由圖并結(jié)合熱化學(xué)方程式可得720 ℃時(shí)反應(yīng)ⅰ的lg Kp為:-24=-8,反應(yīng)ⅱ的lgKp為10,所以Kp?。?0-8,Kpⅱ=1010,故Kpⅲ===1.010-18。③A項(xiàng),增加固體物質(zhì)的投入量,不改變化學(xué)平衡,所以增加CaSO4固體的投入量不能提高反應(yīng)ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),將生成物分離出去能使化學(xué)平衡正向移動(dòng),所以將水蒸氣冷凝能提高反應(yīng)ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率,故B正確;C項(xiàng),通過②的分析,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降溫能降低反應(yīng)ⅱ中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),增大甲烷流量,增大甲烷的濃度,平衡正向移動(dòng),但根據(jù)勒夏特列原理,甲烷平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)降低,故D錯(cuò)誤。(2)從反應(yīng)速率角度考慮,溫度過低,反應(yīng)速率較慢,應(yīng)在較高溫度下反應(yīng),但由圖2可得,溫度越高,副反應(yīng)增多,所以該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850 ℃~900 ℃之間。(3)①由方程式可看出該反應(yīng)ΔS<0,因?yàn)樽园l(fā)反應(yīng)ΔH-TΔS<0,所以ΔH<0,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②空氣反應(yīng)器中CaS和O2反應(yīng)生成CaSO4,燃料反應(yīng)器中,天然氣和CaSO4反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O,所以在天然氣燃燒過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為:CaS和CaSO4。(4)將反應(yīng)CaS(s) +2O2(g)===CaSO4(s) ΔH4=d kJ/mol標(biāo)號(hào)為ⅳ,分析空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)和燃料反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng),根據(jù)蓋斯定律,ⅱ+ⅳ或ⅰ-ⅲ+ⅳ得該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d) kJ/mol或ΔH=(a-c+d) kJ/mol。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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