高中化学人教版新课标选择性必修1第一章第二节反应热的计算练习题
一、单选题
空间探测器发射时常用肼作燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:?
;?
。则和反应的热化学方程式可表示为?
A.
?
B.
?
C.
?
D.
?
已知:
?
?
则下列叙述正确的是?
?
A.
由上述热化学方程式可知
B.
甲烷的燃烧热为
C.
??
D.
若甲醇和甲烷的物质的量之比为,其完全燃烧生成和时放出的热量为Q?
kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为
在、101kPa条件下,、、的燃烧热分别为、、,则的反应热为
A.
?
B.
?
C.
?
D.
?
已知热化学方程式:?
,?
,?
。据此判断下列说法正确的是????
A.
的燃烧热为
B.
?
C.
?
D.
?
下列有关热化学方程式及其叙述不正确的是?
?
?
A.
?将气体通入一密闭容器中,分解达平衡后吸收QkJ热量,则
B.
氢气的燃烧热为,则水分解的热化学方程式为:?????????
C.
含的稀溶液与过量稀盐酸完全中和,放出的热量,则该反应的热化学方程式为:
????
?
D.
已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为和,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为:???????
已知:?
?;?,具有正四面体结构,中?键的键能为c?,中?键的键能为?,下列叙述正确的是?
A.
键的键能大于键的键能
B.
可求的反应热
C.
键的键能为
D.
键的键能为
已知下列热化学方程式:
则的反应热为
A.
B.
C.
D.
向的氢氧化钡溶液中加入足量稀硫酸充分反应后,放出
的热量。如果向的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后,放出的热量,则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为?
?
A.
B.
C.
D.
下列说法不正确的是
A.
在中完全燃烧生成气态水,放出热量为,氢气燃烧热大于?
B.
、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出的热量为,其热化学方程式为
?
C.
常温下,若反应不能自发进行,则该反应的
D.
已知中和热为,若将含的浓溶液与含的溶液混合,放出的热量要大于
工业上对含氮废气进行脱销,通常在催化剂存在下,用还原生成气态水和其他无毒物质。热值指单位质量的燃料完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
已知:的热值为
,
?
,为
A.
B.
C.
D.
已知:?
,则的为
?
?
?
A.
B.
C.
D.
已知热化学方程式:
则反应的为
A.
?
B.
?
C.
?
D.
?
二、双选题
下列有关说法正确的是
A.
可逆反应的表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关
B.
某可逆反应中加入催化剂,化学反应速率增大,但大小不变
C.
甲烷的标准燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式为
D.
在稀溶液中:,若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出的热量为
已知:。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
下列说法正确的是
A.
过程Ⅰ中每消耗转移4mol电子
B.
过程Ⅱ热化学方程式为:
C.
过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是:太阳能化学能热能
D.
铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
已知反应:时,
稀溶液中,
下列结论正确的是?
A.
碳的燃烧热是
B.
稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水时放出大于的热量
C.
相同条件下,和所具有的能量小于所具有的能量
D.
将一定量和置于某密闭容器中充分反应后放热,则此过程中有被氧化
肼在不同条件下分解产物不同,时,在Cu表面分解的机理如图1所示。已知时,反应Ⅰ?
;反应Ⅱ?
。下列说法中不正确的是
A.
过程是放热反应
B.
反应Ⅱ的能量变化如图2所示
C.
断开的化学键吸收的能量大于形成和的化学键释放的能量
D.
时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为?
三、填空题
白磷,红磷,白磷与红磷相比,较稳定的是___。
使和通过灼热的炭层,生成HCl和,当有电子转移时释放出热量,写出该反应的热化学方式:________?。
用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:
若还原NO至,则该反应过程中的反应热________用含a、b的式子表示。
溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为,反应后最高温度为。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
反应放出的热量_____J。
反应的______列式计算。
国际非政府组织“全球碳计划”发布报告显示,全球二氧化碳排放量增速趋缓。将转化成有机物实现碳循环是解决温室问题的有效途径。
已知:
???
?????
??
则与反应生成的热化学方程式为:______________________。
镍催化氢化制甲烷,HCOOH是转化为
的中间体:
当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,当增加镍粉用量时,镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是________
填“I”或“Ⅱ”。
以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
?
图中A处应填入_________________________。
该反应需要加入铜锌基催化剂。加入催化剂后,该反应
________填“变大”“变小”或“不变”。
已知:
?????????????
?
?????????????
?
?
以
和为原料合成甲醇的反应为?,该反应的_________。
下列将转化成有机物的反应中,原子利用率最高的是_________填序号。
A.
B.
C.
D.
硼在地壳中的含量约为,其单质和化合物在储氢材料中有着重要的应用。
乙硼烷是一种高能燃料,其相关热化学方程式如下:
________
直接硼氢燃料电池是以溶液为负极燃料的一种高比能电池,其工作原理如图1所示,则其负极的电极反应式为________。
图1
硼氢化钠作为一种强还原剂,可与废液中的硫酸镍反应,从而除去其中的镍。pH及温度对残余镍浓度的影响如图2、图3所示,则除镍的最佳反应条件:pH为________,反应温度为________。
合金也是一种优质储氢材料。在密闭容器中充入足量和发生如下反应:。在一定温度下达到平衡后,测得。温度不变,将体积缩小至原来的一半,达到新的平衡时________。
在环境保护中发挥着重要作用。还原NO的反应为,反应速率表达式为是速率常数,只与温度有关
上述反应分两步进行:
I.慢;
Ⅱ快。
上述两步反应中,能控制总反应速率的是________填“I”或“Ⅱ”。
某温度下,通过下列实验得出上述结论:
数据
组别
a
b
x
c
y
表格中,________,________。
四、计算题
用水吸收的相关热化学方程式如下:
??
?
?
反应的________。
甲醇又称“木醇”,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体.甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等.
工业上可利用和生产甲醇,方程式如下:
又查资料得知:
,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为______.
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与混合溶液,其装置如图:
为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气.该反应的离子方程式为______.
过量氯气用除去,反应中被氧化为若过量的氯气为,则理论上生成的为______mol.
写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式______.
理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示已换算成标准状况下的体积,写出在后,石墨电极上的电极反应式______,原混合溶液中
NaCl的物质的量浓度为______设溶液体积不变
当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为______
若使上述电解装置的电流强度达到,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为______克.已知1个电子所带电量为,计算结果保留两位有效数字
家中液化气中主要成分之一是,在101kPa时,完全燃烧生成和放出热量,求
燃烧的热化学方程式;
的燃烧热值。
碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及形成的化合物是人类生产生活的主要能源物质。
有机物M经过太阳光光照可转化成物质N,其能量变化如图1所示。则M、N相比,较稳定的是______填“M”或“N”。
已知:
则______用a、b、c表示。
根据键能数据估算的反应热______。
化学键
键能
414
489
565
155
的结构图
在一恒容的密闭容器中,加入、,发生反应,CO的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
该反应的______填“”或“”。
在体积不变时,要增大该反应的正反应速率可采取的措施是______任写一条。
点时该反应的平衡常数为______精确到。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用,为高频考点,把握明确盖斯定律的含义为解答关键,题目难度不大。
【解答】
A.热化学方程式的书写需要表明各组分的状态,故A错误;
B.由盖斯定律有:的焓变,故B正确;
C.由盖斯定律有:的焓变,故C错误;
D.,该反应是放热反应,故D错误;
故选B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查燃烧热概念,热化学方程式,与燃烧热相关的计算的相关知识,据此进行分析解答。
【解答】
A.由气态水转化为液态水会放热,所以,A错误;
B.根据燃烧热的定义,该反应生成的稳定氧化物不能是水蒸气,应该是液态水,B错误;
C.根据盖斯定律,得到,C正确;
D.由得,设甲醇和甲烷的物质的量分别为x和2x,则有,解得,D错误。
故选C。
3.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查燃烧热的概念、盖斯定律的应用,是高频考点,理解燃烧热的含义和熟悉盖斯定律的应用是解题的关键,难度不大。
【解析】
、101kPa下,、和的燃烧热分别是、和,
则,
,
,
由盖斯定律可知,可得反应,
其反应热为,
故选A。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查燃烧热、中和热的定义和盖斯定律等热化学知识,难度不大。
【解答】
A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的时候所放出的热量,而热化学方程式?
中甲醇的物质的量是2mol,故A错误;
B.相同情况下,因生成气态水放出的热小比生成液态水放出的热量小,反应热,故B正确;
C.因醋酸是弱酸电离会吸热,故反应热应当大于,故C错误;
D.
?
??,
?
?可以得到,故反应热为,故D错误。
故选B。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了热化学方程式的书写方法和盖斯定律的计算应用,注意可逆反应的反应热判断和燃烧热的概念分析,题目难度中等。
【解答】
A.已知?,反应是可逆反应,反应物不可能完全转化,则在一定条件下将置于一密闭容器中充分反应后,吸收热量QkJ,反应消耗小于2mol,则热化学方程式的反应热数值应该大于Q,故A错误;?
B.氢气的燃烧热为,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,则水分解的热化学方程式为:?
?,故B正确;?
C.为,含的稀溶液与过量稀盐酸完全中和,生成水放出的热量,则该反应的热化学方程式为:
????
?
,故C正确;?
D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为和,?
;?
;?
则乙烯水化制乙醇的热化学方程式依据盖斯定律得到热化学方程式为:,故D正确。?
故选A。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了化学键与焓变定量计算关系,物质结构的分析应用,依据盖斯定律的计算应用,题目难度中等。
【解答】
A.原子半径,因此键键长大于键键长,则键键能小于键键能,故A错误;
B.利用“盖斯定律”,结合题中给出两个热化学方程式可求出,但不知的,无法求出的,故B错误;
C.利用可得,因此可得,故C正确;
D、由是正四面体可知中含有6个键,由题意得,解得,故D错误。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的计算,根据已知方程式利用盖斯定律得到目标方程式即可,侧重考查学生对盖斯定律的应用,题目难度不大。
【解答】
将方程式得方程式,其反应热,选项符合题意。
故选A。
8.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查热化学方程式的书写和反应热的计算,注重考查热化学方程式的基本计算类问题,注意从盖斯定律的角度解答该题,在平时的学习中要注重对有关规律的理解,会对解题思路的优化很有帮助.
【解答】
第一个反应中和第二个反应中HCl的物质的量均为,则溶液与足量稀硫酸反应的热化学方程式:;盐酸与足量溶液反应的热化学方程式:。溶液与溶液反应的热化学方程式:,根据盖斯定律,由可得,则,
所以溶液与溶液反应的热化学方程式为,故C正确。
故选C。
9.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题综合考查反应热与焓变,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握中和热、燃烧热的定义,把握热化学方程式的书写方法,难度不大。
【解答】
A.1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水,放出的热量为?kJ,气态水变为液态水,放出热量,则生成1mol液态水,放出热量大于?kJ,故A正确;
B.氮气和氢气的反应为可逆反应,将?mol?和?mol?置于密闭的容器中充分反应生成,放出的热量为?kJ,如完全反应,放出的热量大于?kJ,反应热小于?,故B错误;
C.如能自发进行,应满足,因,则常温下不能自发进行,则该反应的,故C正确;
D.浓硫酸溶于水放热,则将含?mol?的浓溶液与含1?mol?NaOH的溶液混合,放出的热量要大于?kJ,故D正确。
故选B。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用和计算,为高频考点,难度不大。根据题中所给新信息写出其对应的热化学方程式以及运用盖斯定律是解答关键。
【解答】
由题意可知,?
?
,
?
由盖斯定律,可得,,则,故B正确。
故选B。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查反应热的计算,比较简单,注意正反应和逆反应的反应热互为倒数。
【解答】
已知:??
,则可由得到,则反应热;故C正确。
故选C。
12.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查反应热的计算,注意根据已知热化学方程式利用盖斯定律计算反应热的方法,答题时注意体会,题目难度不大。
【解答】
根据盖斯定律可知,即得到反应,所以该反应的,
故选A。
13.【答案】AB
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查化学反应原理,涉及反应热与焓变概念、依据热化学反应方程式的计算、燃烧热的热化学方程式、可逆反应与反应限度等,掌握基本概念是解题关键,难度不大。
【解析】
A.可逆反应的表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关,故A正确;
B.可逆反应中加入催化剂,化学反应速率增大,但大小不变,的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系,故B正确;
C.燃烧热是时,纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。稳定的氧化物必须是物质稳定、状态稳定,水在液态时才是稳定状态,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放热,NaOH的浓度不清楚,浓溶液溶于水时放热,因此若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出的热量将大于,故D错误。
14.【答案】BD
【解析】解:过程Ⅰ:当有分解时,生成1mol氧气,而的物质的量,故生成氧气,而氧元素由价变为0价,故转移2mol电子,故A错误;
B.已知反应和反应,根据盖斯定律,将可得过程II的热化学方程式为:,故B正确;
C.过程I和过程II均为吸热反应,故不存在将化学能转化为热能的过程,故C错误;
D.反应的产物中,氢气为气体,而为固体,故铁氧化合物循环制的产物易分离,且由于利用太阳能,故成本低,故D正确,
故选:BD。
A.过程Ⅰ:当有分解时,氧元素由价变为0价,反应转移4mol电子;
B.将反应和反应根据盖斯定律变形即可得过程II的热化学方程式;
C.过程I和过程II均为吸热反应;
D.反应的产物中,氢气为气体,而为固体。
本题考查了氧化还原反应中得失电子数的计算、盖斯定律的应用等,题目难度适中,学会从图中提取有用的信息。
15.【答案】BD
【解析】
【分析】
本题主要考查的是反应热,意在考查学生的理解能力,解题的关键是掌握燃烧热的定义、中和热的定义和依据热化学反应方程式计算反应热。
【解答】
A.燃烧热是在,100kPa时,纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,CO不是碳的稳定氧化物,故A错误;
B.稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水和硫酸钡沉淀,则生成水时放出大于的热量,故B正确;
C.由二氧化硫与氧气反应的焓变可知,该反应是放热反应,则相同条件下,和所具有的能量大于所具有的能量,故C错误;
D.由热化学反应方程式可知,当有被氧化时,放热,故D正确。
故选BD。
16.【答案】CD
【解析】
【分析】
考查化学反应中能量的变化,放热反应吸热反应的判断,从化学键角度认识放热反应吸热反应,属于基础考查,题目比较简单。
【解答】
A.反应Ⅰ的,过程为放热反应,故A正确;
B.反应Ⅱ是放热反应,能量变化示意图正确,故B正确;
C.旧化学键断裂吸热,新化学键形成放热,所以放热反应中反应物的总键能小于生成物的总键能,故C错误;
D根据盖斯定律,ⅠⅡ得,?
,故D错误。
故选CD。
17.【答案】红磷????
;?
?;?
?
?
?
?;???
【解析】
【分析】
本题考查反应热的计算,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,把握热量计算公式和焓变概念即可解答,注意过量问题的计算,题目难度不大。
【解答】
?白磷,?红磷,,所以红磷的能量低于白磷的能量,所以红磷比白磷稳定;
物质的量与热量成正比,有参与反应时释放出热量,该反应的热化学方程式为,
已知;
;
利用盖斯定律将可得:,所以1mol?还原NO至,则该反应过程中的反应热,故答案为:;
溶液的质量,温度变化,比热容,
所以反应放出的热量,
,,,则Zn过量,反应完全且反应放热,即完全反应放热,所以反应的.
18.【答案】?
??
Ⅱ
不变
【解析】
【分析】
此题考查化学反应原理的综合应用,难度较大。
【解答】
根据盖斯定律,?
??,
故答案为:?
??
当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,说明催化剂的引入,加快的甲酸的消耗,即加快第Ⅱ步的反应速率,
故答案为:Ⅱ
从图示可知该图示表示反应过程中的能量变化,所以A表示反应物,根据原子守恒可知为
催化剂降低反应所需活化能,不改变焓变,故答案为:不变
根据盖斯定律,??,故答案为
原子利用率最高的反应为化合反应,原子利用率,故答案选C。
19.【答案】;
;
;50;
;
;
;。
【解析】
【分析】
本题主要考查了用盖斯定律及有关计算和化学平衡的计算、电极反应和电池反应方程式等相关知识,应多练习。
【解答】
根据盖斯定律可得,设为式,为式,所以由可得,故答案为:;
根据由生成离子,所以负极的电极反应式为,故答案为:;
根据图示可得除镍的最佳反应条件:pH为;反应温度为,故答案为:;50;
温度不变平衡常数不变,平衡常数和氢气浓度有关,,所以氢气浓度应还是,故答案为:1;
两步反应中,能控制总反应速率的应是反应速率慢的,所以应是I,故答案为:I;
应为率表达式为,根据a组可得,;所以、,故答案为:;。
20.【答案】
【解析】略
21.【答案】?
?
?
?
?
?
?
【解析】解:?
,依据盖斯定律得到:
表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为:?;
故答案为:?;
电解后的碱性溶液是氢氧化钠溶液,生成物是氮气、氯化钠、水.反应的离子方程式为:,
故答案为:;
过量氯气用除去,反应中被氧化为反应的离子方程式为:;若过量的氯气为,则依据离子方程式的定量关系计算得到生成硫酸根离子物质的量,
故答案为:;
在燃料电池的中,负极上是燃料发生失电子的氧化反应,在碱性环境下,甲醇失电子的过程为:,
故答案为:;
石墨为阳极、铁电极为阴极,开始在阳极放电生成氯气,阴极放电生成Cu,故图丙中Ⅰ表示阴极产生的气体,Ⅱ表示阳极产生的气体,前电极反应式为:阳极,点后电极反应式为:阳极,
由图可知,产生氯气为224mL,则由可知,,所以,
通甲醇的电极是负极,所以石墨电极是阴极,该极上发生的电极反应为:,乙中石墨电极为阳极、铁电极为阴极,开始在阳极放电生成氯气,阴极放电生成Cu,故图丙中Ⅰ表示阴极产生的气体,Ⅱ表示阳极产生的气体,前电极反应式为:阳极,生成氯气为224ml,物质的量为,原溶液中氯化钠物质的量为,氯化钠浓度为:,
故答案为:;;
标准状况下336mL氧气的物质的量为:,氧气完全反应得到电子的物质的量为:,
由丙中时生成氧气为112mL,则生成氧气的物质的量为:,则共转移电子为:,
根据电子守恒及可知,,
所以理论上在铁电极上可析出铜的物质的量为,质量为:,
故答案为:;
根据,个,
由
?32g????个
??m????个
,
故答案为:.
依据热化学方程式和盖斯定律计算分析得到所需热化学方程式;
可以根据反应物和生成物正确书写化学方程式;
依据离子方程式的定量关系计算生成硫酸根离子的量;
在燃料电池的中,负极上是燃料发生失电子的氧化反应,根据电解质环境来书写电极反应式;
根据电解池的电极反应规律来书写电解反应,结合电子守恒和离子的量的关系进行计算;
根据计算出氧气的物质的量,再根据丙中图象判断铜离子的总物质的量,最后根据计算出生成铜的质量;
根据和结合计算.
本题考查了盖斯定律的应用、原电池和电解池工作原理,题目难度较大,注意掌握盖斯定律的含义及应用方法,明确原电池、电解池工作原理为解答关键,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用能力.
22.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了热化学方程式的书写方法和注意的问题,注意焓变计算应和化学方程式的系数对应,物质聚集状态的标注。
【解答】
丁烷的物质的量为,完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为,则2mol丁烷完全燃烧放出的热量为
,则燃烧的热化学方程式为:
,
故答案为:
;
燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,由以上计算可知,2mol丁烷完全燃烧生成和放出的热量为5800kJ,则的燃烧热值为2900?,
故答案为:2900?。
23.【答案】M?
?
?
?
升高温度、使用催化剂、充入CO或?
【解析】解:图1可知M的能量比N的能量低,根据能量低的稳定可知,M比N稳定,
故答案为:M;
已知:
则化学方程式可以看成是得到的,所以该反应的焓变,
故答案为:;
反应物键能之和生成物键能之和,结合图表中键能数据可知,
故答案为:?;
由图温度升高一氧化碳的转化率减小,所以平衡逆向移动,正反应是放热反应,所以,
故答案为:;
升高温度、增加反应物的浓度、使催化剂都可以加快化学反应的速率,所以可以通过升高温度、使用催化剂、充入CO?或?来加快化学反应速率,
故答案为:升高温度、使用催化剂、充入CO?或?;
设容器体积为V,则平衡常数为,
故答案为:。
能量低的稳定;
燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,根据盖斯定律来回答;
化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算,依据反应物键能之和生成物键能之和计算得到;
由图温度升高一氧化碳的转化率减小,所以平衡逆向移动;
升高温度、增加反应物的浓度、使催化剂都可以加快化学反应的速率;
平衡常数为。
本题考查了化学反应能量变化,燃烧热概念分析判断,涉及盖斯定律的应用、化学平衡的计算等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
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