攻10道重难选择题第9题选择题中的化学反应原理及图像分析高考化学总复习同步检测练习江苏版.docx

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攻10道重难选择题第9题选择题中的化学反应原理及图像分析高考化学总复习同步检测练习江苏版

第9题

选择题中的化学反应原理及图像分析

1.(2018·江苏高考)下列说法正确的是(  )

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.反应4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应

C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023

D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

解析:

选C 能量在转化过程中会消耗,因此氢氧燃料电池放电时,化学能不可能全部转化为电能,A项错误;铁与氧气的反应是放热反应,B项错误;3molH2与1molN2反应,若全部生成NH3,转移电子数目为6×6.02×1023,但H2与N2的反应是可逆反应,所以3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023,C项正确;在酶催化淀粉水解反应中,温度过高,酶的活性降低,淀粉水解速率变小,D项错误。

2.(2018·江苏高考)根据下列图示所得出的结论不正确的是(  )

A.图甲是CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0

B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行分解速率逐渐减小

C.图丙是室温下用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸

D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与c(SO

)的关系曲线,说明溶液中c(SO

)越大c(Ba2+)越小

解析:

选C 由图甲可知,随着温度的升高,lgK逐渐减小,则K逐渐减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,其ΔH<0,A项正确;由图乙可知,随着反应的进行,c(H2O2)逐渐减小,曲线的斜率逐渐减小,曲线的斜率[即Δc(H2O2)/Δt]代表反应速率,则H2O2的分解速率逐渐减小,B项正确;由图丙可知,当V(NaOH)=0时,0.1000mol·

L-1一元酸HX的pH接近于3.0,说明HX部分电离,则HX是一元弱酸,C项错误;达到沉淀溶解平衡时,c(Ba2+)·c(SO

)=Ksp(BaSO4),由于室温下Ksp(BaSO4)为定值,故溶液中c(SO

)越大c(Ba2+)越小,D项正确。

3.(2017·江苏高考)下列说法正确的是(  )

A.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0

B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀

C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×

10-4mol·L-1

D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2,反应中转移的电子数为6.02×1023

解析:

选BC A项,该反应是气体分子数减小的反应,即ΔS<0,错误;B项,锌比铁活泼,与铁相连可以保护铁,为牺牲阳极的阴极保护法,正确;C项,pH=10时,c(OH-)=10-4mol·L-1,达到沉淀溶解平衡时,c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]/c2(OH-)=

mol·

L-1=5.6×10-4mol·L-1,若c(Mg2+)>5.6×10-4mol·L-1,则溶液中形成Mg(OH)2沉淀,因此该溶液中c(Mg2+)≤5.6×10-4mol·L-1,正确;D项,常温常压下,11.2LH2不是0.5mol,错误。

4.(2017·江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。

实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快

B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快

C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快

D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大

解析:

选D 由图甲可知,起始时H2O2的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,A项错误;OH-的浓度越大,pH越大,即0.1mol·L-1NaOH对应的pH最大,曲线下降最快,即H2O2分解最快,B项错误;由图丙可知,相同时间内,0.1mol·L-1NaOH条件下H2O2分解最快,0mol·L-1NaOH条件下H2O2分解最慢,而1.0mol·L-1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间,C项错误;由图丁可知,Mn2+越多,H2O2的分解速率越快,说明Mn2+对H2O2分解速率影响较大,D项正确。

5.(2016·江苏高考)下列说法正确的是(  )

A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子

B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小

C.常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个

D.室温下,稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强

解析:

选A A项中,氢氧燃料电池负极上的电极反应为H2-2e-===2H+,正确;B项中,Na2CO3溶液中CO

水解的离子方程式为CO

+H2OHCO

+OH-,温度升高平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液pH变大,不正确;C项中,常温常压下,22.4LCl2的物质的量不是1mol,不正确;D项中,CH3COOH溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡正向移动,产生的离子数量增加,但溶液体积增大,溶液中CH3COO-和H+浓度减小,导电能力减弱,不正确。

6.(2016·江苏高考)下列图示与对应的叙述不相符合的是(  )

A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化

B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化

C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程

D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线

解析:

选A A项中,燃料燃烧反应为放热反应,反应物的总能量高,生成物的总能量低,不符合;B项中,酶催化反应的反应速率在合适的温度时,催化效率最高,符合;C项中,弱电解质的电离是可逆过程,符合;D项中,强碱滴定强酸溶液过程中,pH是逐渐增大的,符合。

7.(2015·江苏高考)下列说法正确的是(  )

A.若H2O2分解产生1molO2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023

B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7

C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀

D.一定条件下反应N2+3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)

解析:

选C A选项,双氧水中的O为-1价,氧气中的O为0价,每生成1个O2失去2个电子,因此当产生1molO2时,转移2mol电子,错误;B选项,两者混合后,醋酸过量,因此溶液应呈酸性,溶液pH<7,错误;C选项,可采取牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止钢铁的腐蚀,正确;D选项,反应达到平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3),错误。

8.(2014·江苏高考)下列有关说法正确的是(  )

A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀

B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0

C.加热0.1mol·L-1Na2CO3溶液,CO

的水解程度和溶液的pH均增大

D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大

解析:

选C 在海轮外壳附着一些铜,形成铁铜原电池,铁比铜活泼,铁被腐蚀,A项错误;题中已知的反应是一个熵减的反应,若常温下能自发进行,则需要ΔH<0,B项错误;Na2CO3水解吸热,加热促进水解,OH-浓度增大,碱性增强,C项正确;因为此反应放热,加热平衡逆向移动,平衡常数减小,D项错误。

高考题型为选择题,每年必考。

将化学反应原理的综合知识以图文形式或文字叙述的形式“拼盘”呈现,各选项之间相对独立。

其考查形式有:

①考查判断化学反应能否自发进行。

②考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响。

③考查水溶液中的几种平衡及影响平衡的因素。

④考查常见化学电源(如铅蓄电池、氢氧燃料电池)和电解原理(如氯碱工业原理、精炼铜及金属的防护等)。

   

命题点一化学反应原理综合常识

[重难主攻]

1.判断化学反应方向的依据

(1)利用焓变判断

放热过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行。

(2)利用熵变判断

①熵的大小:

同种物质,熵值:

气态>液态>固态。

气体分子数增加的反应,ΔS>0。

②熵判据:

体系的混乱度增加(即熵增),ΔS>0,反应有自发进行的倾向。

但有些熵减的过程也能自发进行。

(3)利用焓变、熵变综合判断(恒温,恒压条件下)

ΔH-TΔS<0,则反应能自发进行;ΔH-TΔS>0,则反应不能自发进行。

①若反应的ΔH<0,ΔS>0

该反应一定能自发进行

②若反应的ΔH>0,ΔS<0

该反应一定不能自发进行

③若反应的ΔH<0,ΔS<0

该反应在较低温度下能自发进行。

如:

NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)

④若反应的ΔH>0,ΔS>0

该反应在较高温度下能自发进行。

如:

CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)

2.外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响

(1)化学反应速率的计算

v=Δc/Δt而不是v=Δn/Δt。

注意:

纯液体和固体浓度视为常数。

(2)化学平衡常数表达式

对于反应:

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

K=

①反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度为常数而不代入公式。

②c(A)、c(B)、c(C)、c(D)为某温度时的平衡浓度。

③化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物浓度无关。

(3)影响化学反应速率的“四大因素”(外因)

(4)影响化学平衡的因素及平衡移动的方向

如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一,平衡将向着减弱这种改变的方向移动。

改变的条件(其他条件不变)

化学平衡移动的方向

浓度

增大反应物浓度或减小生成物浓度

向正反应方向移动

减小反应物浓度或增大生成物浓度

向逆反应方向移动

压强(对有气体参加的反应)

反应前后气体体积改变

增大压强

向体积减小的方向移动

减小压强

向体积增大的方向移动

反应前后气体体积不变

改变压强

平衡不移动

温度

升高温度

向吸热反应方向移动

降低温度

向放热反应方向移动

催化剂

同等程度改变v正、v逆,平衡不移动

3.弱电解质的电离

(1)外界条件对弱电解质电离平衡的影响

外界条件

电离平衡移动方向

电离程度变化

温度

升高温度

向右移动

增大

浓度

稀释溶液

向右移动

增大

相同

离子

加入与弱电解质相

同离子的强电解质

向左移动

减小

加入能与电解质离子反应的物质

向右移动

增大

(2)影响水的电离平衡的因素

①温度:

升高温度,促进水的电离,KW增大;降低温度,抑制水的电离,KW减小。

②酸、碱:

抑制水的电离。

③可水解的盐:

促进水的电离。

4.盐类水解的规律

有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性,越热越水解,越稀越水解。

(1)强碱弱酸盐,阴离子水解,其水溶液呈碱性,多元弱酸酸根分步水解。

(2)强酸弱碱盐,阳离子水解,其水溶液呈酸性。

(3)强酸强碱盐不水解,溶液呈中性。

(4)弱酸酸式盐水溶液酸碱性,取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对的大小。

①若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。

②若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,如NaHCO3、Na2HPO4等。

5.Ksp的影响因素及相关计算

(1)Ksp的影响因素

①内因:

难溶物质本身的性质,这是决定因素。

②外因

浓度

加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变

温度

绝大多数难溶物的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大

其他

向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变

(2)利用溶度积Ksp进行相关计算

①已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)=

mol·L-1。

②已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=

10amol·L-1。

③计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),而平衡常数K=

[题点全练]

1.(2018·苏州期初调研)下列说法正确的是(  )

A.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的ΔH<0,ΔS<0

B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,随着电解的进行,溶液的pH升高

C.用pH均为11的氨水和氢氧化钠溶液分别中和等体积、等浓度的盐酸,消耗氨水的体积大

D.H2O与Na2O2反应生成1molO2,反应中转移的电子数为4×6.02×1023

解析:

选A 反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的ΔH<0,ΔS<0,A正确;电解Na2SO4溶液,实质上是电解水,溶液pH不变,B错误;NH3·H2O是弱电解质,pH均为11的氨水和NaOH溶液的浓度前者大于后者,分别中和等体积、等浓度的盐酸,消耗NaOH溶液的体积大,C错误;H2O与Na2O2反应生成1molO2,反应中氧元素化合价从-1价升高到0价,转移的电子数为2×6.02×1023,D错误。

2.(2018·苏州一模)下列说法正确的是(  )

A.合成氨反应是放热反应,所以工业上采用低温条件以提高氨的产率

B.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法延缓其腐蚀

C.6.4gSO2与足量O2反应生成SO3,转移的电子数为0.2×6.02×1023

D.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中

的值增大

解析:

选B 合成氨反应是放热反应,工业上仍采用高温条件以提高反应速率,从而提高氨的产率,低温反应速率太慢,不利于提高氨的产率,A错误;钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法使铁得到保护,延缓其腐蚀,B正确;此反应为可逆反应,不能进行到底,故转移电子数小于0.2×6.02×1023,C错误;保持温度不变,Kb=

不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中由于c(NH

)增大,则

的值减小,D错误。

3.下列说法错误的是(  )

A.实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释

B.由C(s,石墨)===C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知:

金刚石比石墨更稳定

C.0.1mol·L-1NH4Cl溶液加水稀释,

的值增大

D.反应CH3COOCH3+H2OCH3COOH+CH3OH ΔH>0,达到平衡时,加入少量固体NaOH,则乙酸甲酯水解转化率增大

解析:

选B FeCl3能水解,故配制时先溶解在较浓盐酸中,再加水稀释,A正确;石墨转化为金刚石是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,B错误;NH4Cl溶液加水稀释时,NH

水解程度增大,n(H+)增大,n(NH

)减小,故C项中的比值增大,C正确;加入NaOH将CH3COOH中和,促进了酯的水解,D正确。

4.下列说法正确的是(  )

A.用如图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀

B.SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)在常温下不能自发进行,则该反应的ΔH>0

C.常温下,NH4Cl溶液加水稀释,

增大

D.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(ΔH>0),其他条件不变时,升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡正向移动

解析:

选B 钢闸门只有连接比铁更活泼的金属时才能防止腐蚀,A错误;B项反应ΔS>0,因反应不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,故ΔH>0,B正确;将C项式子的分子和分母同乘以c(OH-),可得式子等于

,该比值只与温度有关,C错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,D错误。

5.下列说法正确的是(  )

A.稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液中所有离子浓度均减小

B.在铜的精炼过程中,若转移1mol电子,则阳极一定溶解32gCu

C.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH>0、ΔS<0

D.将下图中的活塞快速推至A处固定,气体颜色先变深再变浅,但比起始时深

解析:

选D 稀释CH3COOH溶液,H+浓度减小,OH-浓度增大,A错误;电解精炼铜时,开始时阳极上比铜更活泼的金属先失电子,B错误;C项反应是放热反应,ΔH<0,C错误;活塞快速推进时,c(NO2)增大,颜色加深,由于平衡2NO2N2O4正向移动,c(NO2)略有减小,颜色变浅,但比原来颜色深,D正确。

命题点二化学反应与能量变化曲线

[重难主攻]

有关能量变化图像的题目一般具有简明、直观等特点,它是“能量”与“数”和“形”的有机统一,将化学反应中能量的关系以“数”的形式呈现。

1.标注能量的三种方式

(1)以横坐标为基准标注(如图Ⅰ)。

(2)以反应体系的最高能量(即活化能)为基准标注(如图Ⅱ)。

(3)直接标注反应物与生成物间的总能量差(如图Ⅲ)。

2.图像的三种形状

(1)由反应物(起点)直接递变(逐渐上升或逐渐下降)到生成物(终点)(如图Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ)。

(2)由反应物(起点)逐渐上升至过渡态,再逐渐下降到生成物(终点)(如图Ⅱ、Ⅵ)。

(3)没有随反应过程而变化的能量曲线,只有反应物和生成物的能量直线(如图Ⅳ)。

3.同时显示多条曲线的三种情况

(1)同素异形体发生反应的能量变化曲线(如图Ⅴ)。

(2)使用与不使用催化剂的同一反应的能量变化曲线(如图Ⅵ)。

(3)多步反应或有中间产物的反应的能量变化曲线(如图Ⅶ)。

4.图像变化趋势三规律

(1)放热反应曲线的起点即反应物的能量点(或能量线)高,终点即生成物的能量点(或能量线)低,如图Ⅰ~Ⅶ所表示的反应均为放热反应;吸热反应曲线的起点即反应物的能量点(或能量线)低,终点即生成物的能量点(或能量线)高。

(2)表明活化能的曲线总是先升后降,不会先降后升,且活化能(即过渡态的能量)是曲线的最高限度(如图Ⅱ、Ⅵ所示)。

(3)同一反应,使用催化剂与不使用催化剂,曲线的起止点相同,但不使用催化剂的曲线在上,使用催化剂的曲线在下(如图Ⅵ所示,曲线a表示未使用催化剂的能量变化曲线,曲线b表示使用了催化剂的能量变化曲线)。

解这类图像题,关键是理解起止点的含义,通过起止点的相对位置判断反应是吸热反应还是放热反应以及能量的数值大小。

[题点全练]

1.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应过程的变化如图所示。

则有催化剂反应的活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)无催化剂反应的活化能;该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

答案:

小于 放热

2.H2与O2发生反应过程中的能量变化如图所示,则H2的燃烧热______________(填“大于”“小于”或“等于”)241.8kJ·mol-1。

答案:

大于

3.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,其ΔH=________kJ·mol-1。

答案:

-139

4.金刚石和石墨均为碳的同素异形体,燃烧时若氧气不足生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中的能量变化如图所示。

(1)在通常状况下,金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式:

_____________________________________________。

(2)12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出热量为________。

答案:

(1)石墨 C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·mol-1 

(2)252.0kJ

命题点三化学反应速率和化学平衡曲线

[重难主攻]

1.常见含“断点”的速率变化图像分析

图像

t1时刻所改变的条件

温度

升高

降低

升高

降低

适合正反应为放热的反应

适合正反应为吸热的反应

压强

增大

减小

增大

减小

适合正反应为气体物质的量增大的反应

适合正反应为气体物质的量减小的反应

2.常见化学平衡图像分析

(1)转化率-时间-温度(或压强)图像

反应

A(g)+B(g)C(g)

图像类型

分析

已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

可用“先拐先平,数值大”原则进行综合分析。

(2)恒温线(或恒压线)图像

反应

A(g)+B(g)C(g)

图像类型

分析

已知不同温度下的转化率-压强图像或不同压强下的转化率-温度图像,推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。

可用“定一议二”原则进行综合分析。

(3)特殊图像

①对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示化学反应从反应物开始,则v正>v逆;M点为刚达到的平衡点。

M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡逆向移动,ΔH<0。

②对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点。

左上方(E点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态,所以,E点v正>v逆;则右下方(F点)v正

[题点全练]

1.如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况,试根据如图所示曲线判断下列说法中可能正确的是(  )

A.t1时只减小了压强

B.t1时只降低了温度

C.t1时只减少了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动

D.t1时减小N2浓度,同时增加了NH3的浓度

解析:

选D t1时若只减小压强,再次达到平衡后不能再恢复到原来的压强,达到新的平衡后,正反应速率应低于原平衡状态的速率,故A错误;t1时若只降低温度,平衡正向移动,反应物浓度降低,正反应速率降低,小于原来的速率,故B错误;t1时若只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物浓度降低,正反应速率降低,小于原来的速率,故C错误;t1时减小N2的浓度,正反应速率降低,同时增加了NH3的浓度,平衡逆向移动使反应物浓度增大,正反应速率增大,所加NH3的量若足够,达到新的平衡时,速率能够大于原来的速率,故D正确。

2.可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(

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