第六章第二节化学反应的速率与限度同步练习（含答案）2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第六章第二节化学反应的速率与限度同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．恒温、恒容的密闭容器中进行反应：A(g)＋B(g)=C(g)，若反应物的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间
A．10 s B．大于10 s C．小于10 s D．无法判断
2．下列说法不正确的是
A．当平衡体系中各物质的浓度相等时，化学反应一定达到平衡状态
B．对某一可逆反应，当正、逆反应速率相等时，各组分的浓度一定保持不变
C．甲、乙两个容积相同、温度恒定且密闭容器中，分别充入2molNH3、1molN2和3molH2，平衡时，甲和乙的压强是相同的
D．化学平衡建立前，v(正)≠v(逆)，达到化学平衡后v(正)=v(逆)
3．下列各组两个反应互为可逆反应的是
①H2+Cl22HCl与2HClH2↑+Cl2↑
②H2SO4(浓)+2HBr=2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
④CO2+H2O=H2CO3与H2CO3=H2O+CO2↑
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
4．在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，能使反应速率加快的措施是
①通过减小容器体积增大压强
②升高温度
③将炭粉碎
④通入CO2
⑤增加炭的量
⑥恒容条件下通入N2
A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤
5．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是
A．在0～6s内，C的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B．6s后，反应停止了
C．该反应的化学方程式为3B+4C 6A+2D
D．在0～4s内，v(A)=3v(D)
6．盐酸和块状CaCO3反应时，不能使反应的最初速率明显加快的是
A．将盐酸的用量增加一倍 B．盐酸的浓度增加一倍，用量减半
C．温度升高30 ℃ D．改用更小块的CaCO3
7．在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中，可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强　②升高温度　③增大CO2的浓度　④增加碳的量　⑤降低压强
A．①②③ B．②③④
C．①②③④ D．②③④⑤
8．为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是
A．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉的反应快
B．将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时，二者的化学反应速率相等
C．将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，二者产生氧气的快慢不同
9．一定温度下的恒容容器中，能标志某可逆反应已达平衡状态的是
A．混合气体的压强不随时间变化而变化 B．气体总物质的量不随时间变化而变化
C．混合气体的密度保持不变 D．
10．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％
D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)
11．某温度下，浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1，c(Y2)=0.8 mol·L-1，c(Z)=0.4 mol·L-1，则该反应的化学方程式可表示为
A．X2＋2Y2=2XY2 B．2X2＋Y2=2X2Y
C．3X2＋Y2=2X3Y D．X2＋3Y2=2XY3
12．在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A．化学方程式为A2B
B．t1时，A的反应速率是B的2倍
C．t2时，A、B的反应速率相等
D．t2时，用A浓度变化表示的反应速率为mol·L-1·min-1
13．将0.2的溶液和0．05的溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入溶液 溶液变红色
② 滴入溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
A．① B．②④ C．③④ D．①②
14．反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①
②
③
④
该反应进行的快慢顺序为
A．④<③=②<① B．①>④>③=②
C．①>②>③>④ D．④>③=②>①
15．可逆反应，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成2nmolNO
③用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤
二、计算题
16．在2L密闭容器中进行反应：mX（g）+nY（g） pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q为化学计量数．在0～3min内，各物质物质的量的变化如下表所示：
物质 X Y Z Q
时间
起始/mol 0.7 1
2min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3min末/mol 0.8
已知：2min内v（Q）=0.075mol L﹣1 min﹣1，v（Z）:v（Y）=1:2。
（1）2min内Z的反应速率v（Z）=_______________________。
（2）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）=______，n（Q）=______。
（3）方程式中m=______，n=______，p=______，q=______。
（4）对于该反应，能增大正反应速率的措施是___________
A．增大容器体积 B．移走部分Q C．通入大量X D．升高温度
（5）该反应达到化学平衡状态时___________
A．反应停止了
B．正反应速率与逆反应速率均为0
C．反应物与生成物浓度相等
D．正反应速率与逆反应速率相等
17．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为________。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为________。
(3)化学方程式中n值为________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=5mol/(L·min)
②v(B)=6mol/(L·min)
③v(C)=4.5mol/(L·min)
④v(D)=8mol/(L·min)
其中反应速率最快的是________（填编号）。
三、实验题
18．某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率，两组实验所用药品如下：
序号 镁条的质量/g 盐酸
物质的量浓度/() 体积/mL
1 0.01 1.0 2
2 0.01 0.5 2
实验结果如下图所示。
(1)试说明该图中曲线的含义___________。
(2)结合实验条件，分析两条曲线的区别___________。
19．为分别验证温度、浓度、催化剂颗粒大小对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下4组实验。
实验序号 温度 H2O2溶液初始浓度 MnO2颗粒大小
1 25℃ 4% 无MnO2
2 25℃ 12% 1g细颗粒MnO2
3 25℃ 4% 1g细颗粒MnO2
4 25℃ 4% 1g粗颗粒MnO2
(1)上表中，反应速率最快的是_______；
(2)实验3、4预期可得出的结论是_______；
(3)设计实验2、3的目的是_______；
(4)设计一个实验证明在其它条件相同时，改变温度对过氧化氢分解速率的影响(写出操作步骤)_______。
四、原理综合题
20．在2L密闭容器中进行反应：，式中a、b、c、d为化学计量数。在0 3min内，各物质的物质的量(单位为mol)的变化如下表所示：
物质 时间 X Y P Q
起始 0.5 1.0 1.5
2min末 0.5 2.7 0.8
3min末 2.7
已知2min内，。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时___________，2min末时___________。
(2)上述反应的化学方程式为___________。
(3)用Y表示2min内的反应速率为___________。2min末，Q在混合气体中的体积分数为___________。
(4)在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是___________。
a．2min内用X表示的反应速率为
b．向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，会导致体系压强增大，反应速率加快
c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡
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参考答案：
1．B
【详解】由题意可知，反应物的浓度由降到需要20s，平均反应速率，假设以的反应速率计算反应物的浓度由降到所需反应时间，，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率逐渐减小，则反应物的浓度由降到的平均反应速率小于，所用时间应大于10s，故选B。
2．A
【详解】A．达到化学平衡状态时各组分浓度保持不变，但不一定相等，A错误；
B．可逆反应正、逆反应速率相等时，达到平衡状态，各组分浓度保持不变，B正确；
C．两容器中是加入不同物质建立的等效平衡，达到平衡状态时，两容器中压强相等，C正确；
D．化学平衡建立前正、逆反应速率不等，但达到平衡状态时正、逆反应速率相等，D正确；
故选A。
3．C
【分析】可逆反应是在相同条件下，同时向正逆两个方向进行的反应。
【详解】①中反应条件不同，不是可逆反应；②中物质不同，前者反应物是浓硫酸，后者生成物是稀硫酸，不是可逆反应；③、④在相同条件下，同时向正逆两个方向进行的反应，为可逆反应。选C。
4．C
【详解】①、④中，增大压强和通入CO2都增大了反应物的浓度，使反应速率加快；②中升高温度，反应速率加快；③中将炭粉碎，增大了炭与CO2的接触面积，反应速率加快；⑤中增加炭的量，由于炭是固体，浓度不会改变，故不能使反应速率加快；⑥中恒容条件下通入N2，反应混合物的浓度不变，反应速率不变，综上所述故选C。
5．B
【详解】A．在0～6s内，C的化学反应速率约为，A正确；
B．6s后，反应达平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，反应没有停止，只是达到动态平衡，B错误；
C．由图中信息可知，0～6s内B、C物质的量分别减小0.6mol、0.8mol，A、D物质的量分别增加1.2mol、0.4mol，所以B、C、A、D系数比为3∶4∶6∶2，该反应的化学方程式为3B+4C 6A+2D，C正确；
D．在0～4s内，用不同物质表示表示反应速率，速率比等于方程式系数比，v(A)=3v(D)，D正确；
故答案选B。
6．A
【详解】A．盐酸的用量增加，但是浓度不变，化学反应速率不变，A错误；
B．盐酸浓度增大，尽管用量减半了，化学反应速率就会加快，化学反应速率只与浓度有关，跟用量无关，B正确；
C．升高温度，化学反应速率加快，C正确；
D．改用小块后，接触面积增大 ，化学反应速率加快，D正确；
故选A。
7．A
【详解】①该反应是有气体参加和生成的反应，增大压强，化学反应速率明显增大，故符合题意；
②升高温度，化学反应速率明显增大，故符合题意；
③增大二氧化碳的浓度，反应物浓度增大，化学反应速率明显增大，故符合题意；
④碳是浓度为定值的固体，增加碳的量，反应速率不变，故不符合题意；
⑤该反应是有气体参加和生成的反应，降低压强，化学反应速率明显减小，故不符合题意；
①②③符合题意，故选A。
8．B
【详解】A．其它条件相同，只有CaCO3固体表面积不同，反应速率不同，说明在相同条件下，固体表面积越大，反应速率越快，A结论合理；
B．Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应，两种反应速率不同，说明金属活动性不同，反应速率不变，即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率，B结论不合理；
C．同一浓度的浓硝酸在光照时分解速率大于在暗处的分解速率，说明光照可以加快浓硝酸的分解速率，C结论合理；
D．相同浓度相同体积的双氧水中加入少量二氧化锰粉末的反应产生氧气的速率大于未少量二氧化锰粉末的速率，二氧化锰是双氧水分解的催化剂，可加快反应速率，D结论合理；
故选：B。
9．C
【详解】A．由于反应方程式中气体的体积不变，容器容积不变，所以压强始终不变，因此压强不变，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；
B．反应两边气体的化学计量数之和相等，气体的物质的量始终不变，所以气体总物质的量不随时间变化而变化，不能判断是否达到平衡状态，故B错误；
C．A为固体，体积不变，气体质量发生改变，密度是一变量，所以密度不变说明反应达到了平衡状态，故C正确；
D．若v正(B)=2v逆(D)，表明D的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，但是2v正(B)=v逆(D)不满足B和D的化学计量数关系，正逆反应速率不相等，反应一定没有达到平衡状态，故D错误；
故选：C。
10．C
【分析】反应开始前，X、Y的浓度都为最大值，而Z的浓度为0，则X、Y为反应物，Z为生成物，反应进行10s时，X、Y、Z的浓度都保持不变，且都大于0，则表明反应达平衡状态，反应为可逆反应。
【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，故A错误；
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了，故B错误；
C．反应开始到10s时，Y的转化率为 ，故C正确；
D．由分析知，反应为可逆反应，0~10s内，X、Y的物质的量都变化0.79mol，Z的物质的量变化1.58mol，则反应的化学方程式为： ，故D错误；
故选C。
11．C
【详解】t min后，△c(X2)=1mol L-1-0.4mol L-1=0.6mol L-1，△c(Y2)=1mol L-1-0.8mol L-1=0.2mol L-1，c(Z2)=0.4 mol·L-1，则X2、Y2、Z2的化学计量数之比为=0.6mol L-1：0.2mol L-1：0.4 mol·L-1=3：1：2，再结合原子守恒，反应方程式为3X2+Y2=2X3Y；
故选C。
12．B
【详解】A．时，A的物质的量减少了4，B的物质的量增加了2，因此A为反应物，B为生成物，改变量之比等于化学计量数之比，化学方程式为，错误；
B．时，A的物质的量减少了2，B的物质的量增加了1，故A的反应速率是B的2倍，正确；
C．时，A的物质的量减少了4，B的物质的量增加了2，故A的反应速率不等于B的反应速率，错误；
D．容器体积未知，因此无法计算用A浓度变化表示的反应速率，错误；
故选B。
13．A
【分析】将0.2的溶液和0.05的溶液等体积混合后，过量，若不是可逆反应，全部转化为，则溶液中无，故只需要证明溶液中是否含有，即能证明存在化学平衡。
【详解】①向溶液中滴入溶液，溶液变红，说明溶液中有，①正确；
②溶液中过量，向溶液中滴入溶液，无论是否存在上述平衡，都会有黄色沉淀生成，②错误；
③无论是否存在题述平衡，溶液中均存在，滴入溶液后均有蓝色沉淀生成，③错误；
④无论是否存在题述平衡，溶液中均有，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，④错误；
综上所述只有①能证明该反应为可逆反应；
故答案选：A。
14．B
【详解】同一化学反应，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①，②，③，④，则反应快慢为①＞④>③=②，答案选B。
15．C
【分析】当可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变。
【详解】①为生成物，为反应物，单位时间内生成的同时生成，正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，①正确；
②NO，均为生成物，任何时刻，单位时间内生成的同时都会生成2nmolNO，不能说明反应达到平衡状态，②错误；
③任何时刻，反应速率之比都等于化学计量数之比，用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态，不能说明反应达到平衡状态，③错误；
④混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不再变化，各物质浓度不变，说明反应达到平衡状态，④正确；
⑤依据质量守恒定律，质量一直不变，但该反应为反应前后气体分子数改变的反应，只有达到平衡状态时，混合气体的总物质的量才不变，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，⑤正确；
综上分析，正确的有①④⑤，答案选C。
16． 0.05 mol L﹣1 min﹣1 2.3 mol 3 mol 1 4 2 3 C D D
【详解】（1）根据化学反应速率的数学表达式，v(Z)=(1－0.8)/(2×2)mol/(L·min)=0.05mol/(L·min)；（2）根据表格数据，Z的物质的量减少，即Z和Q被消耗，变化的Q的物质的量为0.075×2×2mol=0.3mol，则起始时通入Q的物质的量为(0.3＋2.7)mol=3mol，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(Y)=2v(Z)=2×0.05mol/(L·min)=0.1mol/(L·min)，则变化的Y的物质的量为0.1×2×2mol=0.4mol，即起始通入Y的物质的量(2.7－0.4)mol=2.3mol；（3）化学计量数之比等于物质的量变化之比，即有m:n:p:q=0.1:0.4:0.2:0.3=1:4:2:3，即m=1，n=4，p=2，=3；（4）A、增大容器的体积，组分的浓度降低，化学反应速率降低，故A错误；B、移走部分Q，反应物的浓度不变，则正反应速率不变，故B错误；C、通入大量X，增加反应物的浓度，正反应速率增大，故C正确；D、升高温度，反应速率加快，故D正确；（5）A、化学平衡是动态平衡，反应不会停止，故A错误；B、化学平衡是动态平衡，正逆反应速率相等，但不等于0，故B错误；C、根据图表数据，在2min反应达到平衡，组分的浓度不相等，故C错误；D、根据化学平衡状态的定义，当正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故D正确。
17． 1.5mol/L 0.2mol/(L min) 2 ①
【分析】利用起始量与某物质的平衡量进行化学方程式中平衡浓度、反应速率及化学计量数的计算时，常将速率转化为变化量，从而建立三段式。比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时，应转化为同一物质，然后比较分析。
【详解】D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)，则生成D的物质的量浓度为c(D)= 0.2mol/(L·min)×5min=1mol/L。从而建立以下三段式：
(1)由上面分析可知，5min末A的物质的量浓度为1.5mol/L。答案为：1.5mol/L；
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)==0.2mol/(L min)。答案为：0.2mol/(L min)；
(3)由浓度的变化量之比等于化学计量数之比，可得出=，n=2。答案为：2；
(4)为便于比较，将各物质表示的速率都转化为A物质表示的速率，则为：
①v(A)=5mol/(L·min)；
②v(B)=6mol/(L·min)，v(A)=3mol/(L·min)；
③v(C)=4.5mol/(L·min)，v(A)=1.5mol/(L·min)；
④v(D)=8mol/(L·min)，v(A)=4mol/(L·min)；
以上速率中，5mol/(L·min)最大，故反应速率最快的是①。答案为：①。
【点睛】用同一反应中的不同物质表示的速率分析反应速率的快慢时，应利用化学方程式，将各物质表示的速率转化为同一物质表示的速率，然后比较数值大小，数值大则速率快。
18．(1)曲线表示不同浓度的盐酸与镁条反应时，产生气体的压强随着时间的变化曲线，曲线斜率可表征反应速率
(2)两个实验中，盐酸均过量、镁条均不足，理论上若时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相等，实际上实验1中氢离子的浓度大、反应速率快，表现在图象上其曲线斜率大，相同时间内比实验2生成的气体压强大
【分析】镁与盐酸反应产生氢气；图中曲线横坐标为时间、纵坐标为气体压强，则曲线为不同浓度的盐酸与镁条反应产生气体的压强随着时间的变化曲线，其余条件相同时，盐酸提供的氢离子浓度越大，反应速率越快、相同时间内产生的氢气越多、气体压强越大，在p-t图中曲线上的斜率越大，据此回答。
【详解】（1）据分析，曲线表示：不同浓度的盐酸与镁条反应时，产生气体的压强随着时间的变化曲线，曲线斜率可表征反应速率。
（2）由表中数据结合分析可知：两个实验中，盐酸均过量、镁条均不足，理论上若时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相等，实际上实验1中氢离子的浓度大、反应速率快，表现在图象上其曲线斜率大，相同时间内比实验2生成的气体压强大。
19． 2 催化剂颗粒越小，化学反应速率越快 探究浓度对化学反应速率的影响 取相同浓度的过氧化氢溶液，控制催化剂相同，分别在不同温度下加热，观察产生气体的快慢
【详解】(1)温度都相同，实验2的浓度最大，催化剂为细颗粒，反应速率最快；
(2)实验3、4中其它条件相同，只有催化剂颗粒大小不同，探究催化剂颗粒大小对化学反应速率的影响，催化剂颗粒越小，化学反应速率越快；
(3)实验2、3中其它条件相同，只有过氧化氢的浓度不同，探究浓度对化学反应速率的影响；
(4)探究温度对反应速率的影响，应取相同浓度的过氧化氢溶液，控制催化剂相同，分别在不同温度下加热，观察产生气体的快慢。
【点睛】影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些，然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。
20． 2.2mol 1.2mol 25.5% abe
【分析】根据题表中的数据可知，2min末反应达到平衡状态，2min内，则，，因此2min末Q的物质的量为。，则，解得，则起始时Y的物质的量为。，因此该反应的化学方程式为，据此解答；
【详解】(1)根据上述分析可知，起始时，2min末时，故答案为2.2mol；1.2mol；
(2)根据上述分析可知，该反应的化学方程式为，故答案为2X(s)+5Y(g) 2P(g)+3Q(g)；
(3)2min内用Y表示的反应速率为。根据上述分析可知，2min末，X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为0.7mol、2.7mol、0.8mol、1.2mol，Q在混合气体中的体积分数为，故答案为：25.5%；
(4) a．X为固体，不能用X表示反应速率，a错误；
b．容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，b错误；
c．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡， c正确；
d．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，d正确；
e．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，e错误。
故答案为：abe；
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