第一章：化学反应与能量转化练习题（含解析）2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 练习题
一、单选题
1．相同条件下，下列各组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是
A．C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1；C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2
B．2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH1；2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2
C．2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1；2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
D．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH1；NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) ΔH2
2．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．11.2 L NO与11.2 L 混合后的分子数目为
B．1 L 1.0 mol/L的盐酸含有阴离子总数为2
C．1 mol 含有键的数目为3
D．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为
3．下列离子方程式书写不正确的是
A．澄清石灰水久置于空气中变浑浊：
B．铅蓄电池工作时的正极反应：
C．向氨水中通入少量的：
D．实验室用铜与浓硝酸制二氧化氮：
4．有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接浸入电解质溶液，B不易腐蚀，将A与D用导线连接浸入电解质溶液电流从A流向D，无明显变化，若将B浸入C的盐溶液中，有金属C析出，这四种金属的活动性顺序为
A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C
5．锂离子蓄电池放电时的反应如下：Li1 xCoO2 + LixC6LiCoO2 + C6 (x<1)。下列说法正确的是
A．Co3+的基态3d能级上有2个未成对电子
B．该电池比能量高，污染小，是理想的一次电池
C．充电时，阴极电极反应式为：xLi+ + C6 + xe－＝LixC6
D．放电时，Li+在电解质中由正极向负极迁移
6．对下列化学反应热,说法不正确的是
①放热反应发生时不必加热 ②化学反应一定有能量变化 ③吸热反应需要加热后才能发生
④化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
7．下列与能量有关的说法错误的是
A．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．生物质能是化石能源的最佳替代品
C．寻找廉价方法开发氢能有助于环境保护
D．放热反应的反应速率不一定大于吸热反应的反应速率
8．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的浓度都保持不变
C．阳极反应都只有
D．阴极反应都只有
9．下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关
10．为保护地下钢管不受腐蚀，可使它与
A．直流电源负极相连，此方法名为外加电流法
B．铜板相连，此方法名为牺牲阳极法
C．锌板相连，此方法名为牺牲阴极法
D．直流电源正极相连，此方法名为外加电流法
11．亚氯酸钠()是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：
下列说法错误的是
A．反应①阶段，参加反应的和的物质的量之比为
B．若反应①通过原电池来实现，则是正极产物
C．反应②中的可用代替
D．反应②条件下，的氧化性大于
12．下列有关热化学方程式的叙述中正确的是
A．中和热的离子方程式为：
B．已知 ， 则
C．已知 ，则的摩尔燃烧焓为
D．已知C(石墨，s)C(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定
13．“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合作用得到的绿色液态燃料。和转化为“液态阳光”的过程中
A．释放能量 B．吸收能量
C．既不释放能量也不吸收能量 D．无法判断其能量变化
14．下表是一些常见有机物的燃烧热数值表：
化合物 燃烧热/(kJ·mol－1) 化合物 燃烧热/(kJ·mol 1)
甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3
根据表格分析，下列表述正确的是
A．丙烷的燃烧热为-2221.5 kJ·mol 1
B．稳定性：正丁烷＞异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=－1560.8 kJ·mol 1
D．相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多
二、填空题
15．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；
③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1; ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
回答下列各问题：
（1）H2的燃烧热为 ，C的燃烧热为 。
（2）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为 。
（3）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，但可通过间接的方法测定，则由已知条件得CO的燃烧热为 ，其燃烧热的热化学方程式为 。
16．室温下，仅由N、H两种元素组成的某种液态燃料的质量为，在25℃、下，该液态燃料完全燃烧生成和时，放出的热量。
(1)该液态燃料的分子式为 ，属于 (填“共价”或“离子”)化合物，电子式为 。
(2)该液态燃料可用作火箭发动机的燃料，利用作氧化剂，二者反应生成和。
已知：①
②
则该液态燃料与反应的热化学方程式为 。
(3)若用该液态燃料与液态反应，反应产物为和，，下列说法正确的是 (填标号)。
A．该液态燃料完全参加反应时转移的电子数为
B．在该反应中既是氧化产物又是还原产物
C．上述反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
17．请回答下列问题：
(1)铅酸蓄电池是一种可充电电池，其总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，原电池负极的电极反应式为 ，正极附近溶液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 ，写出正极的电极反应式 。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.2mol电子时，两个电极的质量差为 。
(3)乙醇燃料电池技术方面获得新突破，乙醇(CH3CH2OH)燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，c入口处对应的电极为 (填“正”或“负”)极，b处入口的物质为
②工作一段时间后，当2.3 g乙醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 。
18．试比较下列三组ΔH的大小(填“>”“<”或“＝”)。
(1)同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)＝C(g)　ΔH1<0；A(g)＋B(g)＝C(l)　 <0，则ΔH1 ΔH2。
(2)同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH1<0；S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH2<0，则ΔH1 ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH1<0；C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)　ΔH2<0，则ΔH1 ΔH2。
19．根据所学电化学知识填空。
(1)如图为锌铜原电池的装置示意图，其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题：
①Zn电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
②写出电极反应式：Zn电极 ，Cu电极 。
③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填离子符号)。
(2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 (填化学式)；图2中金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．析氢腐蚀 C．吸氧腐蚀
②图1中Cu的作用是 (填“负极”或“正极”)。
③图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。
20．工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：
已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g) ΔH=-1745.2 kJ·mol-1；
6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=-1925.2 kJ·mol-1。
则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为 。
21．用铂作电极电解某金属氯化物(MCl2)的溶液，当收集到1.12L氯气时(标准状况)，阴极增重3.2g。试计算：
(1)电路中通过的电子的物质的量 。
(2)金属M的相对原子质量 。
22．金属腐蚀的定义和分类
(1)定义：金属表面因与周围的物质发生 而遭到破坏的现象。
(2)实质：金属原子 的过程。
(3)分类：化学腐蚀和 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．碳完全燃烧生成CO2放出热量更多，其焓更小，即ΔH1<ΔH2，A正确；
B．将B中的化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①-②可得：2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s) △H=△H1-△H2，已知铝热反应为放热反应，故 △H<0，即△H1<△H2，B错误；
C．将C中的化学方程式依次编号为③④，根据盖斯定律，由③-④可得：2S(s)+2O2(g)=2SO2(g) △H=△H1-△H2，即△H1<△H2，C错误；
D．氧化钙和水反应是放热反应，△H1<0，碳酸氢钠分解是吸热反应，△H2>0，即△H1<△H2，D错误；
故答案为：A。
【点睛】使用盖斯定律进行反应热的计算时，要先对几个反应进行观察，然后合理重组得到目标反应。重组技巧是：同向用加，异向用减，倍数用乘，焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程式同向的（如同在左边或同在右边）用加法，异向的用减法，化学计量数与目标存在倍数关系的用乘法，扩大一定倍数后（或缩小为几分之一）与目标化学方程式中的计量数相同，各条件方程式中的焓变看作生成物作同样变化。
2．C
【详解】A．选项中没有注明气体所处的状态，无法根据气体体积计算物质的量，A错误；
B．盐酸为HCl的水溶液，Cl-的物质的量为0.1mol，溶液中水的物质的量未知，故无法计算水中的OH-的物质的量，B错误；
C．1个CHCl3中含有3个C-Cl键，故1molCHCl3含有C Cl键的数目为3NA，C正确；
D．电解饱和食盐水的阴极及阳极的电极反应式分别为，，则两极生成的氢气和氯气的物质的量相同，设生成的H2的物质的量为xmol，则生成的Cl2为xmol，又两极产生气体的总质量为73g，则有2x+x=73，x=1，则反应转移电子数为2NA，D错误；
故答案为：C。
3．B
【详解】A．澄清石灰水久置于空气中变浑浊发生的反应为氢氧化钙溶液与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的离子方程式为，故A正确；
B．二氧化铅是铅蓄电池的正极，硫酸根离子作用下，二氧化铅酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故B错误；
C．氨水与少量二氧化硫反应生成硫酸铵和水，反应的离子方程式为，故C正确；
D．实验室用铜与浓硝酸制二氧化氮发生的反应为铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为，故D正确；
故选B。
4．B
【详解】两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极，将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，所以A的活动性大于B；
两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，原电池中电流由正极流向负极，将A与D用导线连接浸入电解质溶液电流从A流向D，所以D的活动性大于A；
金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，若将B浸入C的盐溶液中，有金属C析出，说明B的活动性大于C，所以金属的活动性顺序为：D＞A＞B＞C；
答案选B。
5．C
【分析】根据总方程式可知，LixC6是负极，电极反应为：LixC6-xe－＝xLi++C6，另一极为正极，电极反应为：Li1 xCoO2 + xe－+ xLi+＝LiCoO2，以此解题。
【详解】A．Co是27号元素，根据构造原理可知基态Co原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2，Co原子失去最外层的2个4s电子后，再失去1个3d电子，就得到Co3+，则基态Co3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，由于d有5个轨道，根据原子核外电子排布规律可知其3d轨道上有4个未成对电子，A错误；
B．锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，B错误；
C．锂离子蓄电池在充电时，Li+在阴极得到电子被还原，电极反应式为xLi++C6+xe－＝LixC6，C正确；
D．锂离子电池在放电时，阳离子向正极移动，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，D错误；
故选C。
6．C
【详解】①放热的反应在常温下不一定很容易发生。如：铝热反应是放热反应，但需在高热条件下以保证足够的热量引发氧化铁和铝粉反应，故①错误；
②由于反应物、生成物具有的能量不同，化学反应中一定有能量变化，其表现形式有热量、光能和电能等，如木材燃烧，放出热量的同时发光，故②正确；
③有的吸热反应不需要任何条件即可发生，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，故③错误；
④不论是吸热还是放热，反应热效应的数值均与参加反应的物质的多少有关．参加反应的物质越多，反应热的数值就越大，反之，越小，故④正确；
综上，不正确的：①③；
故答案为：C。
7．A
【详解】A．放热反应有的也需要加热，选项A错误；
B．生物质能是化石能源的最佳替代品，选项B正确；
C．氢气燃烧时产物无污染，寻找廉价方法开发氢能有助于环境保护，选项C正确；
D．放热反应的反应速率不一定大于吸热反应的反应速率，选项D正确。
答案选A。
8．D
【详解】A．镀铜时，镀件作阴极，故A不选；
B．镀铜时，电解液中浓度基本不变，电解精炼铜时，电解液中浓度减小，故B不选；
C．由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，所以电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，故C不选。
D．阴极反应都只有且电极反应式为：，故选D。
答案选D。
9．B
【分析】
一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。
【详解】
A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5，选项A正确；
B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确；
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到，选项C正确；
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。
答案选B。
10．A
【详解】A．为保护地下钢管不受腐蚀，在电解装置中钢管应作阴极、与直流电源负极相连，此方法名为外加电流法，A正确；
B． 钢管与铜板相连，铁比铜活泼、作负极被腐蚀，B错误；
C． 钢管与锌板相连，锌比铁活泼、锌作负极被腐蚀，钢管作正极被保护，此方法名为牺牲阳极法，C错误；
D． 结合选项A可知，钢管应与直流电源负极相连，D错误；
答案选A。
11．C
【详解】A．反应①阶段，2＋＋H2SO4＝NaHSO4＋ClO2↑，因此参加反应的和的物质的量之比为，故A正确；
B．若反应①通过原电池来实现，化合价降低得到电子生成，在原电池正极发生反应，因此是正极产物，故B正确；
C．反应②中的体现还原性，变为NaClO2，体现氧化性，因此不能用代替，故C错误；
D．反应②条件下，与在NaOH溶液中反应生成NaClO2，化合价降低，体现氧化性，体现还原性，因此的氧化性大于，故D正确。
综上所述，答案为C。
12．B
【详解】A．中和热定义中是生成液态水不是气态水，A错误；
B．碳和氧气反应是放热反应，相同质量的碳生成气态二氧化碳比固态二氧化碳放出的热量少，即Q小， ，B正确；
C．摩尔燃烧焓是1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，则的摩尔燃烧焓为285.8kJ/mol，C错误；
D．c(石墨，s)═c(金刚石，s) △H＞0，说明石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，D错误；
故选B。
13．B
【详解】“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合作用得到的绿色液态燃料，燃料燃烧会释放能量，因此和转化为“液态阳光”的过程中会吸收能量；
答案选B。
14．D
【详解】A.丙烷的燃烧热为2221.5 kJ·mol 1，A错误；
B.正丁烷和异丁烷是同分异构体，正丁烷比异丁烷燃烧放出的热量多，说明正丁烷含有的能量高，物质含有的能量越高，物质的稳定性越小，所以稳定性：正丁烷<异丁烷，B错误；
C.乙烷燃烧热是1 560.8kJ/mol，表示1mol乙烷完全燃烧产生CO2气体和液体水，放出1 560.8kJ的热量，则乙烷燃烧的热化学方程式2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=－3121.6kJ·mol 1，C错误；
D.根据烷烃的同系物的燃烧热可知：相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，分子中含有的C、H原子数越多，物质完全燃烧放出的热量越多，D正确；
故合理选项是D。
15． 285.8 kJ·mol－1 393.5 kJ·mol－1 1429 kJ 283 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1
【详解】(1)燃烧热是在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，即C要转化为二氧化碳，H要转化为液态水。根据②可知：氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1；根据④可知，碳的燃烧热为393.5 kJ·mol－1；(2)10 g氢气的物质的量为5 mol，燃烧放出285.8 kJ·mol－1×5 mol＝1 429 kJ；(3)方程式CO(g)＋O2(g)===CO2(g)可由④－③得到，其ΔH＝－393.5 kJ·mol－1－(－110.5 kJ·mol－1)＝－283 kJ·mol－1，故答案为283 kJ·mol－1、 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。
【点睛】本题考查了燃烧热的定义、热化学方程式的计算和盖斯定律的简单应用。
16．(1) N2H4 共价
(2)
(3)B
【分析】(1)
，依题意可知：只含、两种元素且相对分子量为32的分子式只有；该化合物由、两种非金属元素组成，所以为共价化合物，电子式为。
(2)
由①、②和③联立，可得到。
(3)
未标明标准状况下，A项错误；根据，可知，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C项错误。故选B。
17．(1) ； 增大；
(2) ③； ； 12g；
(3) 正； 乙醇或CH3CH2OH； 0.6NA。
【分析】在原电池正极上氧化剂得到电子（电子流入）发生还原反应生成还原产物，在负极上还原剂失去电子（电子流出）发生氧化反应生成氧化产物，结合电极金属活泼性和离子在溶液中的移动方向，可以准确判断原电池的正负极，根据氧化或还原半反应原理，结合溶液中的介质即可写出电极反应，电极区pH变化一般取决于电极反应，电解质溶液的pH变化一般取决于总反应，根据原电池两极转移电子守恒进行有关计算。
【详解】（1）根据铅酸蓄电池的总反应可判断铅作负极和还原剂，硫酸根与铅离子结合为沉淀，则铅酸蓄电池的负极反应式为，正极反应为，则正极区pH增大；
（2）验证Cu2+氧化性大于Fe2+，则原电池反中铁作负极，正极为不活泼的金属或惰性电极，电解质溶液为铜盐，能达到实验目的的是装置③，正极的电极反应式，装置①②不能达到实验目的；当导线中通过0.2mol电子时，两个电极的质量差为；
（3）氢离子向右移动，则左侧为负极，b处进入的是乙醇；右侧是正极，c口通入氧气或空气；2.3 g乙醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 。
18． > < <
【详解】(1)因为C(g)===C(l)ΔH3<0，根据盖斯定律可知ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2<ΔH1；
(2) S(g)→S(s) ΔH3；S(s) →SO2(g) ΔH2；S(g)→SO2(g) ΔH1；根据盖斯定律可知ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2；
(3)CO燃烧放热，则CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3<0，根据盖斯定律可知ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。
【点睛】关于ΔH的比较需要注意：对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。
19．(1) 负极 K+
(2) Fe C 正极
【详解】（1）铜锌形成的原电池，比活泼，为负极，发生反应为：，为正极，在溶液中发生反应：，在原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是。
（2）图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，被腐蚀；图2在碱性条件下，有参与反应，故该腐蚀为吸氧腐蚀，选C；图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，作正极；图2在铁生锈的过程中，正极反应为：。
20．4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=-1025.2 kJ·mol-1
【详解】将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5-②×4得：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH=-1025.2 kJ·mol-1。
21．(1)0.1mol
(2)64
【解析】(1)
由题中信息可知，标准状况下1.12L氯气的物质的量为n(Cl2)==0.05mol，产生Cl2的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，则生成0.05molCl2，电路中通过的电子的物质的量为0.05mol×2=0.1mol；答案为0.1mol。
(2)
由题中信息可知，标准状况下1.12L氯气的物质的量为n(Cl2)==0.05mol，阳极的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，转移电子的物质的量为0.1mol，阴极的电极反应为M2++2e-=M，则阴极析出金属的物质的量为n(M)=0.05mol，M金属的摩尔质量为M===64g/mol，即金属M的相对原子质量为64；答案为64。
22．(1)氧化还原反应
(2)失电子被氧化成阳离子
(3)电化学腐蚀
【解析】略
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