内容正文:
17.(14分)
以砷化镓废料(主要成分为GaAs、Fe2O3、SiO2、CaCO3)制备半导体光催化剂CaGa2O4
的工艺流程如图所示:
NaOH溶液,H,O,
过量稀H,SO4
萃取剂
过量NaOH
Cao 0.
健轩家一成冠
中和及转化一
萃取一反萃取一水相2
电解十Ga一高温合成CaGa,0,
滤渣I
滤渣Ⅱ
水相1稀H,S0。
已知:①碱浸后GaAs转化为NaGa(OHD4]、Na3AsO4;
②Ga及其化合物与铝及其化合物的性质类似;
③萃取镓的原理为:Ga3+(水+3HR(有机相)三GaR3(有机相)+3H(水相)。
(1)Ga为31号元素,其在周期表中的位置是第
周期第族。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为
(填化学式)。
(3)碱浸时,GaAs发生反应的化学方程式为
(4)“中和及转化”中其他条件不变时,不同温度下镓的浸出率随时间的变化如下图,则“酸
浸”的最佳温度与时间分别为
(填标号)。
92
88
败86
84
82
80
-·-30℃
◇50℃
78
▲-70℃
7611L
20406080100120140160
时间/min
A.30C、30min
B.70C、120min
C.30℃、120min
D.50℃、140min
(5)“电解”时,阴极的电极反应为
;“高温合成”过程中发生的化学
反应方程式:
(6)已知在一定温度下,溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为k=(有机相中溶质,
c(水相中溶质)
分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后,水相中G元素的残留率为
(用
含k的代数式表示)。
18.(15分)
草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的反应如下:
反应I:(COOCH3)2(g)+2H2(g)÷CH3 DOCCH2OH(g)+CHOH(g)△H1=-207kJ/mol
反应I:(COOCH3)2(g)+4H2(g)÷HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H2=-382kJ/mol
(1)反应Ⅲ:2H2(g)+CH3 DOCCH2OH(g)产CHOH(g)+HOCH2CH2OH(g)的△S_(填“>”
或“<”)0,该反应在(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在恒温恒压条件下只发生反应Ⅱ,能说明该反应达到平衡状态的标志是
2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)试题第7页共8页
A.H2、CHO0CCH2OH、CHOH、HOCH2CH2OH的反应速率之比为2:1:1:1
B.H2、CH3 DOCCH2OH、CHOH、HOCH-CH2OH的物质的量之比为2:1:1:1
2024级高二上学期2月初期末质量检测
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.容器中气体的密度保持不变
(3)反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中a曲线所示,已知Arrhenius经验公式为
化学(人教版)试题B
Rnk=+C(Ba为活化能,k是速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
为
kJml;当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的
外界条件是
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-140-16K-39Ca-40Cu-64Ga-70As-75
5.CH6(g)完全燃烧生成88gCO2和液态水时放出的热量为akJ。则CH6(g)燃烧的热化学方程
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
式正确的是(
1.风能发电、电解水制氢与二氧化碳资源化利用如图所示。下列说法错误的是(
A.2C3He(g)+902(g)=6CO2(g)+6H2O(l)AH=-3a kJ-mol
3.2.8.0
B.C;Ho(g)+O2(g)=3COz(g)+3H2O(g)AH/=-1.5@kJ.mol
C.2CH6(g+902(g)-6C02(g)+6H00
△f-1.5akd-nor1
。3.4,1.0)
D.C;He(g)+Ox(g)=3CO2(g)+3H2O(l)AH=-3akJmor
(3.3,1.6)
电解水制⊙
合成甲●
6.25C时,向1000mLpH=x的HNO,溶液中滴加pH=12的Ba(OH2溶液100mL,充分反
(10K
风能发电
运至客户
应后2c(Ba2)c(NO),则x的值为(
(4将2mol(CO0CH2和6molH2充人10kPa恒压密闭容器中只发生反应I和,测得(CO0CH2
A.2
B.3
C.4
D.5
的平债转化率及cH0CCH的择”010%
0
”特化(COOCH,2
A.图中至少存在3种形式的能量相互转化
7.制各二甲胺的化学反应为2CHOH(g)+NH(g→CH.NHCH(g)+2H,Og),下列对相关图像
B.电解水制氢时,阴极产生H
作出的判断正确的是
HOCHCH2OH的选择性[
4成(HOCH2CH,OH
n卷特化I(COOCH,2
2×100%1与温度的关系如下图所示。
C.C02催化合成甲醇,甲醇是不可再生能源
壁2Qu9
D.电解水产生H2和O2,同时吸收能量
2.反应4ZnOS+CH,(g)÷47n(S)+C0(g+2H,0(g)AH0达到平衡时,下列措施既能减小反
CH,OOCCH,.OH的择性
80
应速率,又能增大CH4的平衡转化率的是(
温度/℃
凸时间
A.降低温度
B.增加Zn0的用量
B.表示压强对化学平
C.增大压强
D.使用高效催化剂
A.升高温度,平衡常
C.CH,OH的转化D.v正:Y点>X点
衡的影响,日乙的压
3.化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语正确的是(
数增大
曲线X
强较大
率:Y>X>Z
Y点:v>vE
A.用NaS除去工业废水中的Hg2+:Hg2+NaS=HgSl+2Na
75
%
8.下列实验事实能用平衡移动原理解释的是(
8
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H,O+4e=4OH
C.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e=Fe24
c(HCI)/(mol·L0.10.01
70F
350
300
250200150
20
D.惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为:2C1-2e=Cht
《热水
12
滥度(
4.常温下,下列各种情况下可能大量共存的离子组为(
A.将NO2球浸泡在冷水和热水中,
①曲线
(填“X”或“Y”)表示(COOCH)2的平衡转化率与温度的关系。
A.与A1反应生成H的溶液:K、HCO、NO、SO
热水中颜色更深
B.稀释HC1溶液,溶液pH的变化
②已知压强平衡常数是指用各气体分压(分压=气体的物质的量分数×总压强)代替浓度
B.0.1mol·LFeCls溶液:Na、K、[Al(OHJ、So
mol;反应的压强平衡常数
C.由水电离出来的cH=102mol·L的溶液:Ba2、Cu2、NO5、C1
锌片+稀H,S0
CuSO,
表示的平衡常数。M点时,CHOH的物质的量为
图图
为
(写表达式即可)。
0的溶液:Fe、Na、C、Bn
C.加人少量硫酸铜后,反应速率加快D.压缩容器体积,体系颜色变深
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2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)试题第1页共8页
2024级高二上学期2月初期末质最检测·化学(人教版)试题第2页共8页
9.亚磷酸(H3P03)是一种二元弱酸,常温下其电离常数为:Ka1=5×102、K2=2.5×10。下列
有关说法正确的是()
A.H3PO3在水溶液中的电离方程式为:HPO3产2H+HPO
B.常温下,NaH2PO3溶液中存在:cH<c(OH)
C.用NaOH标准溶液滴定NaH2PO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
D.Na2HPO3溶液中存在:cNa)+c(H)=c(OH)+c(H,PO5)+2c(HPO})+3c(PO)
10.费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。
FTO
C0+H,F1C,H2+C0,+H,0
FTO
线Nce
Catalyst
已知下列反应:
。C9O●H
①2H2(g)+02(g=2H200△H=-571.6 kJ.mol
②C0g+202g)-C02(g)
)△H2=-283 kJ.mol
③C2H4(g)+302(g)=2C02(g)+2H20①△H3=-1141 kJ.mol
下列说法错误的是()
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH>-571.6 kJ.mol
B.反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能
C.反应C2H4(g)+202(g=2C0(g)+2H20I)的△H=-575kJmo
D.反应H2(g)HCO2(g)=C0(g+H2O(①的△H=-2.8 kJ.mol
11.25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4
为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含CI水样、含Br水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCI的溶解度大于AgBr;
③25C时,pKa1H2CrO4)0.7,pKa2(HCr04尸6.5。
pX
10
(2.07.7)
(6.1,6.1)
①
②
③
0
10
pAg
2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)试题第3页共8页
pAg=-Ig[c(Ag/(mol-L)]
率a[a=1-环已烷但,X)
]随pH的变化关系如图。
pX=-lg[c(X"(molL]X代表CI、Br或Cro})
0.1mol.L-1
下列说法错误的是()
0.10
100
A.曲线①为Ag2CrO4沉淀溶解平衡曲线
①
⑤
B.反应Ag2CrO4+2H→2Ag+H2CrO4的平衡常数K=5×1016
0.08
80
C.向BaC,溶液中加人AgN0,和KBr,当两种沉淀共存时,cBr二-1O2
@
0.06
60
e(CI-)
0.04
交点N
D.某溶液含有浓度均为0.01molL的Br和CrO},向该溶液中逐滴加人0.010molL的
②
40
长
AgNO3溶液,先生成AgBr沉淀
0.02
-20
12.在一定温度下,在1L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线
0.00
-0
如图。
n/mol
2
5
6
P
91011
0.8
PH
已知:①H2X在环己烷中不电离;
0.6
②忽略体积变化。
0.4…
下列说法正确的是(
B
A.曲线②表示水溶液中的HX浓度变化
0.2…
B.HX的Ka1·K=1013
/min
C.pH=7时,cNa<2cHX)tc(X2)
下列说法错误的是()
D.pH=6时,a约为96.5%
A.a点反应速率:(A)=vB)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
B.0~5min内,A)-0.12mol·L1·minl
15.(14分)
C.反应的化学方程式为3A一2B+C
某些弱酸的电离平衡常数如表:
D.反应至5min时,2v(A)=3v逆(B)
弱酸
H2CO3
CH;COOH
HCN
13.新加坡南洋理工大学范红金教授等人设计了一种电解制氢并捕捉C02制甲酸盐的装置如图
所示,下列说法正确的是(
电离平衡常数
K1=4.4×107
K=1.8×10
a电源b
(25℃)
K-4.0×1010
C0,
K2=4.7×10
C0,
(1)将少量CO2气体通入NaCN溶液中,发生的化学反应方程式为
CH,OH
(2)25C时,向10 nL a mol·L的稀CH,C0OH溶液中滴加bmol·L的稀NaOH溶液至过
量。在滴加过程中水的电离程度
C(CHCOO)
墨1目石墨
HCOO
c(CHCOOH)
KOH溶液
KHCO,溶液
A.增大
B.减小
C.不变
D.先增大后减小
E.先减小后增大
A.b为电源的正极
(3)室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
B.该离子交换膜为K交换膜
C.石墨1发生的电极反应为CH3OH+H2O-4e=HCOO+5H
实验1
用pH试纸测得0.1mol·LNaHCO3溶液的pH约为8
D.忽略C02的溶解,当电路中通过4mol电子时,理论上最多可捕捉88gC02
实验2
向0.1mol·LNaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·LNaOH溶液
14.弱酸H2X在有机相和水相中存在平衡:H2X(环己烷)亡H2X(aq),平衡常数为Ka。25℃时,
向VmL0.1mol·LH2X环己烷溶液中加入VmL水进行萃取,用NaOH(s)或HCl(g调节水
实验3
向浓NaHCO3溶液中加人浓Al2(SO3溶液,有气体和沉淀生成
溶液pH,测得水溶液中HX、X°、X2浓度、环己烷中HX的浓度[c已(HX]与水相萃取
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2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)试题第5页共8页
①用化学用语表示实验1中的水解平衡:
0
②实验1的溶液中cH2CO3)】
c(C0好)(填“>”、“<”或“=”)
③实验2反应后的溶液中,所含离子浓度大小与关系正确的是
A.c(Na)+c(H)=c(CO)+c(HCO3)+c(OH)
B.2c(Na)=c(CO)+c(HCO3)+c(H2CO3)
C.c(OH)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
④写出实验3反应的离子方程式
16.(15分)
经电解制备
-S-S-S-S-I
的工作原理如图所示,回答下列问题:
1石墨5
石墨1
石墨2
SH
CO溶液
石墨6
HBr
Br
TiO'
酸盐
HCI
溶液
LiNO,溶液
溶液
Ti3t
和LiNO,溶液
家:
200 mLCuS0,溶液
离子交换膜
质子交换膜
装置I
装置Ⅱ
装置Ⅲ
(1)装置I为
(填“原电池”或“电解池”);工作时,石墨1电极发生的反应
为
(2)装置Ⅲ中离子交换膜为
(填“阳”、“阴”或“质子”)离子交换膜;石墨5电
极发生
(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为
(3)若装置Ⅱ中CuSO4足量,当装置I中有0.02 mol TiO+参与反应时,理论上装置烧杯中溶
液的pH为
(忽略溶液体积变化)。
(4)若利用装置Ⅱ在铁制品上镀铜,则应把石墨3电极换成
(填“铁制品”或“铜”),
电镀过程中装置Ⅱ溶液中C浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)已知:FE%=
x(生成氧化产物X所需要的电量
9x(电解过程中通过的总电量)
2×100%,其中,QxF,n表示电解生成
氧化产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。电解时装置Ⅲ中法拉第效率
(FE%)可达到60%,则电解时装置Ⅲ中产生标准状况下11.2L的H2,可获得
S-S-S-S-
(M=498gmol)的质量为
go
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B2024级高二上学期2月初期末质量检测
化学(人教版)参考答案B
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
题号1234567891011121314
答案CAD CABDACBBABD
1.C图中能量转化包括风能转变为电能,电能转变为化学能,化学能转变为热能、动能等,故至少3种,
A正确;电解水制氢时,阴极产生H2,B正确;甲醇是可再生能源,C错误;水的分解是吸热反应,
D正确。
2.A降低温度,化学反应速率减小,化学平衡右移,平衡转化率增大,A正确;增加ZO的用量,平
衡不移动,平衡转化率不变,化学反应速率不变,B错误;增大压强,化学反应速率加快,平衡左移,
平衡转化率减小,C错误;使用催化剂,化学反应速率增大,平衡转化率不变,D错误。
3.DNaS为可溶强电解质,应拆分为s2和Na,正确离子方程式为Hg2++S2=Hgsl,A错误;氢氧燃
料电池的负极是氢气失去电子发生氧化反应,B错误;钢铁发生电化学腐蚀的负极是铁失去电子生
成2+,C错误;惰性电极电解饱和食盐水时,阳极是溶液中的氯离子失去电子生成氯气,D正确。
4.C与A1反应生成H2的溶液可能呈酸性或碱性,HCO,均不能大量共存,A错误;Fe3和[A1(OH)4]会
双水解,不能大量共存,B错误;由水电离出来的c=1012molL1的溶液可能呈酸性或碱性,Ba
CNO,、Q在酸性溶液中能共存,在碱性溶液中不能头存,C正确;。0的溶液
性,Fe+不能大量共存,D错误。
5.A生成2 mol CO2和液态水时放出的热量为akJ,则生成6molC02和液态水时放出的热量为3akJ,A
正确,C错误;生成液态水而非气态水,B错误;生成3 mol CO2和液态水时放出的热量为1.5akJ,
D错误。
6.B充分反应后2c(Ba2=c(NO?),说明反应后溶液呈中性,则酸中的H和碱中的OH物质的量相等,
得10×100-0×10,求得3,B正确。
7.D由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应,升高温度,反应逆向进行,平衡常数减小,A错
误;该反应是气体分子数不变的反应,压强的改变不影响平衡,NH3的转化率不变,B错误;增大
NH3的量,CHOH的转化率会增大,则转化率Z>Y>X,C错误;Y点的温度比X的高,v正:Y点>X
点,Y点向平衡点移动时,CH3OH体积分数要增大,则Y点:y逆>y正,D正确。
8.A2NO2(g)亡N2O4(g),△H<0,升高温度平衡向生成NO2方向移动,热水中颜色更深,A符合题意;
HC1是强电解质,不存在电离平衡,浓度稀释10倍,pH变化1个单位,不能用平衡移动原理解释,
B不符合题意;加入少量硫酸铜后,锌置换出铜,形成锌铜原电池,反应速率加快,不能用平衡移
动原理解释,C不符合题意;对可逆反应2HI(g)÷H(g)+I2(g),压缩容器体积,平衡不移动,但
体系中各气体的浓度均增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意。
9.C亚磷酸是一种二元弱酸,其电离过程应分步进行,A错误;NH2PO3中H,PO;的电离程度大于水解
程度,溶液呈酸性,c()>c(OH),B错误;酚酞的pH变色范围为8.2~10.1,恰好落在滴定终点
的弱碱性区间内,能清晰指定终点,C正确;亚磷酸是二元弱酸,N2HPO3的电离方程式为
NazHPO3=2Na+HPO?,HPO仅会水解为HPO?,不会电离,溶液中不存在PO?,D错误。
10.B气态水的能量比液态水的能量高,则2H(g十O2(g)2H2O(g)△H>-571.6kJmo,A正确;反应
①②③均为放热反应,正反应活化能均小于逆反应活化能,B错误;由③-②×2可知,C正确;
①/2-②即为H2(g)+CO2(g=CO(g+HO0),D正确。
11.B由于AgC1和AgBr中阴、阳离子个数比均为1:1,即两者图象平行,所以①代表Ag2CO4,相同
条件下,AgCI的溶解度大于AgBr,即Kp(AgC)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl,则③代表AgBr,
2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)参考答案第1页共3页
分
根据①上的点(2.0,7.7),可求得Kp(Ag2Cr04)=c2(Ag)×C(Cr0})=(1022×107.7-101.7,根据②
上的点(2.0,7.7),可求得Kp(AgC1)=c(Ag×c(CI102×1077=109,7,根据③上的点(6.1,6.1),
可求得Kp(AgBr)=c(Ag)xc(Br)=1061×1061=1022。由分析得,曲线①为Ag2CrO4沉淀溶獬平衡
曲线,A正确:反应AgCr0+2H÷2Ag+H,Cr04的平衡常数K=Ag)×cH,Cr0)
c2H*)
c2(Ag)×c(CrO2)×c(H2CrO4)×c(HCrO4)_
Ksp(Ag2CrO)
c2H)×c(CrO)×c(HCrO4)
K,C0,)xKH,Cr0)=105,B错误;AgC、
AgBr共存时有AgCI(s)+Br之AgBr(S)HCI,反应达到平衡,故
c(Br )K(AgBr)10-122
C一AeC107=102“,C正确:根据各物质的溶度积常数可得Br、CO时开始沉
淀时Ag浓度分别为10102moL、104.85moL,先生成AgBr沉淀,D正确。
12.Aa点时,速率之比等于化学计量数之比,(A):vB)=3:2,A错误;0~5min内,物质A的物质的
量变化为0.8mol-0.2mol=0.6mol,容器体积为1L,反应速率v(A)=oo=0,12mol-L1,min,
B正确;0~5min内,物质A的物质的量减少0.6mol,物质B增加0.4mol,物质C增加0.2mol,
物质的量变化之比为0.6:0.4:0.2=3:2:1,故化学方程式为3A÷2B+C,C正确;反应至5min
时有△n(A):△nB):△n(C)=0.6:0.4:0.2=3:2:1,故2v正(A)=3vB),因平衡时v正(B)=v逆(B),
则2y正(A)=3v逆(B),D正确。
13.B石墨1发生的电极反应为CH3OH+50H-4e=HC00+4H20,则a为电源正极,b为电源负极,
A、C均错误;石墨2发生的电极反应为4H20+4e=2H2↑+4OH,C02足量时,OH+C02=HC03,
K由左侧移向右侧形成KHCO3,离子交换膜为K+交换膜,B正确;当电路中通过4mol电子时,
最多能消耗4 mol CO2,D错误。
14.D由环己烷中HX的浓度[c阳X)与水相萃取率a[Q=1-c红已发,X)
0.1mol元]何知
0.1a+C环已烷H2X)=0.1,故曲线①应为c起烷(H2X,②为水相萃取率,水溶液中的HX会随着pH
的增大先增大后减小,曲线④为水溶液中的HX,而X来源于HX的电离,由图可知,pH=2时,
HX浓度为0,即此时X2为0,因此曲线⑤为水溶液中的X2,即③为水溶液中H2X的浓度,综上:
①为c起烷(H2X、②为水相萃取率、③为水溶液中H2X的浓度、④为水溶液中HX的浓度、⑤为水
溶液中x2的浓度,③、④交点的pH为4,即HX的K=cH):X)=10,④、⑤交点的pH
c(H,X)
为7,即K。=H)cCX2-107。曲线②表示水相萃取率,A错误;HX的K1=10,K=10,
c(HX)
B错误;pH=7时,cH)=c(OH),c(X2-)=cHX),电荷守恒cNa+cH=c(OH)+2c(X2)+c(HX),
cNa)2eHX)He0X2,C错误;pH6时,cH106,由K1=cH)-cX)=10得
c(H2X)
cHX)=10c(H2X),故c(X2-)=0.1c(HX)=10c(H2X),由元素守恒得c烷H2X)十c(H2X)+cHX)+c(X2)
=0.1molL,即(102+10+1)H2X)十c已烷(H2X)=0.1molL,由于c(H2X)=0.25c环起烷(H2X),则111×0.25c
环起烧(H2X)十C环已烷(H2X)一0.1,即c环已烷(H2X)
2875moL,根据0.1Q+c年已旋H,X)=0.1,可得a≈
96.5%,D正确。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)
(1)CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN (2)
(2)D(2分)
A(2分)
2024级高二上学期2月初期末质量检测·化学(人教版)参考答案第2页共3页
分
(3)①HC0+H,0→H,C0,+OH(2分)
②>(2分)
③C(2分)
④3HC0,+A1+=3C0,↑+A1(OD,↓(2分)
16.(15分)
(1)原电池(1分)
Br+2CI-2e=BrCl5(2分)
(2)质子(2分)
氧化(1分)
LSH
-S-S-S-S-
+2(2分)
(3)1(2分)
(4)铜(1分)
不变(2分)
(5)149.4(2分)
17.(14分)
(1)四(1分)
ⅢA(1分)
(2)H2Si03(2分)
(3)GaAs+4H2O2+4NaOH=Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O (2)
(4)B(2分)
(5)[Ga(OH4T+3e=Ga+40H (2)
4Ga+30,+2Ca0高遇2CaGa,04(2分)
(6)
1
0+炉(2分)
18.(15分)
(1)<(1分)
低温(2分)
(2)CD(2分)
(3)64(2分)
催化剂(或合理答案,2分)
(4)①X(2分)
232x10y×0
×10
②2.32(2分)
5.68
5.68
0.4
5.68
102x36×105y
(2分)
5.681
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