内容正文:
N
高中化学选择性必修1(人教版)
第二章
化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
△c表示
其常用单位是
等。
学习目标
△t表示
,其常用单位是
等。
1.知道化学反应速率的表示方法,通过实验
2.化学反应速率的测定
探究影响化学反应速率的因素。
①测定原理:利用与化学反应中任何一种物
2.认识化学反应是有条件的,学习运用变量
质的
相关的可观测量进行测定。
控制方法研究化学反应,了解控制反应条
②测定方法
件在生产和科学研究中的作用。
直接观察测定:如释放出气体的
3.能运用变量控制的方法探究影响化学反应
和体系的
等。
速率的因素,能初步解释化学实验和化工
科学仪器测定:如反应体系
的
生产中反应条件的选择问题。
深浅、
等。对于在溶液
中进行的反应,当反应物或生成物本身有较
知识梳理
明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质
与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程
川知识点1化学反应速率
和测量反应速率。
1.对化学反应速率概念的理解
3.化学反应速率的计算
(1)定义:衡量化学反应进行
的物
在密闭容器中发生反应:N2+3H2一
2NH3,反应开始时N2的浓度为amol·L1,
理量。
H2的浓度为b mol.L1,5min后N2的浓度
(2)表示方法:
为c mol.L,求三种物质的速率及N2的转
①化学反应速率可以用单位
单位
化率。
中反应物或生成物的
变
N2+3H2=2NH3
化来表示。
起始浓度(molL1)
a
②如果反应体系的体积是恒定的,则通常用
变化浓度(molL1)
单位
内反应物
或
5min浓度(mol·L)
c
生成物
来表示。
速率(mol.L.min)
(3)计算表达式:
其常用单位是
N,转化率=c(转化量)x100%=
等。
c(起始量)
10
学
第二章化学反应速率与化学平衡
影响
川知识点2影响化学反应速率的因素
实验
1.化学反应速率的影响因素
原理
2H,02催化剂2H,0+02↑
内因
→取决于
,2滴蒸馏水
2滴1mol-L
FeCl溶液
实验
影响因素
外因主要有
操作
5mL5%H02溶液
5mL5%H02溶液
等
2.实验探究
实验滴加FeCL溶液后,
HO2的分解速率明显
(1)定性探究影响化学反应速率的外界因素
现象
实验一:探究浓度对化学反应速率的影响
实验
结论
FeCL能加快H,O2的分解
实验
原理
(2)
定量测定化学反应速率
2 mL 0.1 mol.L
2 mL 0.5 mol.L-
实验步骤:
HSO,溶液
HSO4溶液
实验
①取一套装置(如图所示),
一硫酸
操作
每5mL0.1molL
年5mL0.1molL
NaS,O3溶液
NaS,O3溶液
加入40mL1mol·L1
的硫酸和2g锌粒,测
实验
很快出现淡黄色
现象
出现淡黄色浑浊
浑浊
量收集10mLH2所需的
H,SO4浓度越大,
出现淡黄色浑浊
时间。
实验
结论
反应速率
反之,HSO4浓度越小
②取另一套相同装置,加入40mL4moL
出现淡黄色浑浊
反应速率
的硫酸和2g锌粒,测量收集10mLH2
实验二:探究温度对化学反应速率的影响
所需的时间。实验现象:
实验
收集10mL气体,②所用
原理
Na2S2O3+HSO4=NaSO4+S↓+SO2↑+HO
时间比①所用时间
实验结果:
0.1 mol-L
0.1 mol-L'
HSO4溶液
NaS,O溶液
实验
5 mL
反应时间(填
反应速率(填
5 mL
4-
加入试剂
操作
0.1 mol-L
0.1 mol.L
“长”或“短”)
“快”或“慢”)
NaSO3溶液
HSO4溶液
5 mL
5 mL
40 mL 1 mol.L
25℃冷水
70℃热水
段时间后分别混合并搅拌
硫酸
实验混合后,两组均出现浑浊,但
中首
40 mL 4 mol.L-
现象先出现浑浊
硫酸
实验
当其他条件相同时,升高温度,反应速率
结论
:降低温度,反应速率
实验结论:4molL1硫酸与锌反应比
1molL1硫酸与锌反应的速率
实验三:探究催化剂对化学反应速率的
学
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率
知识点3活化能
(3)温度
1.对有效碰撞概念的理解
其他条件不变时,升高温度,反应物分
有效碰撞是指
子的能量增加,使一部分原来能量较低的分
反应物分子发生有效碰撞需要同时具备两个
子变成活化分子,从而
了活化分子
条件:
百分数,使得单位时间内有效碰撞的次数
2.对活化分子的理解
化学反应速率
(4)催化剂
活化分子。
使用合适的催
化剂(正催化剂),
无催化剂
3.对活化能的理解
有催化剂
可以
反应
立物反应热
叫做反应的活化能。
历程
反
生成物
如图所示,E1是
能十
应的活化能,使反
反应过程
指
应体系中含有的活化分子百分数
可以理解为
从而使单位体积内活化分子数
反应物反应热
E2是
生成物
有效碰撞的次数
化学反应速率
指
反应过程
也可以理解为自由原子形
要点精析
成生成物分子的化学键所释放的能量,称
为
E-E2是该反应的
化学反应速率
4.用碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
川要点1化学反应速率的计算
(1)浓度
其他条件不变时,增大反应物浓度,虽
【注意】应用化学反应速率需注意以下
然反应物中活化分子的百分数
但
问题:
单位体积内活化分子数
单位时间
1.化学反应速率是标量,只有数值而没有方向。
内有效碰撞的次数
化学反应速率
2.化学反应速率是指某一时间段内的平均速
0
率,而不是某一时刻的瞬时速率。
(2)压强
3.对于纯液体或固体物质,它们的“浓度”
对于有气体参加的反应,增大压强(缩
是不变的,因此一般不能用固体、纯液体
小容器体积),相当于增大气体的
表示化学反应速率。
虽然反应物中活化分子的百分数
4.用不同物质表示同一化学反应在同一时间
但单位体积内活化分子数
单位时
段内的反应速率时,化学反应速率之比等
间内有效碰撞的次数
化学反应速
于化学方程式中各物质的化学计量数之
12
学
第二章化学反应速率与化学平衡。
比,等于变化的量之比。
示的平均反应速率为0.02 mol.L-.min,则
典例1将4molA气体和2molB气体在:n的值为(
2L的容器中混合并在一定条件下发生如下
A.4
B.3
反应:2A(g)+B(g)一3C(g)+4D(s),若经
C.2
D.I
2s后测得C的浓度为0.9molL1,则下列
川要点2化学反应速率大小的比较
说法中正确的是()
①用物质A表示的平均反应速率为0.3olL1s:1.在同一化学反应中,用不同物质表示化学
②用物质D表示的平均反应速率为0.6molL1s
反应速率时,数值可能相同,也可能不同,
③2s时,物质A的转化率为30%
但它们表示的意义却完全相同。因此,表
④用A、B、C来表示反应速率,其速率之
示化学反应速率时,必须指明是哪种物质。
比为2:1:3
2.比较化学反应速率大小的方法一“归一法”
A.①③④
B.①②③④
(1)“一看”:看化学反应速率的单位是否
C.①②③
D.③④
一致,若不一致,需换算为同一单位。
解析:①经2s后测得C的浓度为0.9molL,
(2)
“二化”:将不同物质的化学反应速率
则有u(C)=0.9molL=0,45molL,s,根
转化成同一物质的化学反应速率,或
2s
分别除以相应物质的化学计量数。
据物质的反应速率之比等于化学计量数之
(3)
“三比较”:标准统一后比较数值大小,
比可得(A)=号(C)=号x0.45ol-Ls
数值越大,化学反应速率越快。
0.3moL1s1,正确;②D为固体,不能用其
典例2对于反应A(g)+3B(s)一2C(g)+
浓度变化来表示反应速率,错误;③2s时,
2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,
消耗A的物质的量为0.3molL1.sx2sx2L=
其中表示的反应速率最快的是()
A.v (A)=0.5 mol.L-.min
1.2mol,故物质A的转化率为1,2 molx100%
4 mol
B.v(B)=1.2 mol.L-.s-
=30%,正确;④用A、B、C来表示反应速率,C.u(D)=0.4 mol-L.min
反应速率之比等于其化学计量数之比,即:】
D.(C)=0.1 mol.L-.s-
A、B、C的反应速率之比为2:1:3,正确。
解析:本题可以采用归一法进行求解,通过
答案:A
方程式的化学计量数将不同物质表示的反应
速率折算成同一物质表示的反应速率进行比
B变式训练①
较,B项中的B物质是固体,不能表示反应
把0.6molX气体和0.4molY气体混速率;C项中对应的v(A)=0.2 mol.L.min;
合于容积为2L的容器中,使其发生如下反:D项中先统一单位v(C)=6molL1min,
应:3X(g)+Y(g)一nZ(g)+2W(g)。5min对应的v(A)=3molL1min1。
末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表:答案:D
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后,X、Y、Z的物质的量保持不变,且不
变式训练2
等于0,则该反应的化学方程式为X(g)+
对于可逆反应4A(s)+2B(g)一C(g)+:
Y(g)-2Z(g)
4D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,
答案:(1)0.079molL1.s179.0%
(2)
其中表示反应速率最快的是()
X(g)+Y(g)-2Z(g)
A.v(B)=0.8 mol.L.min
二、影响化学反应速率的因素
B.(A)=0.4 mol.L.min
要点4浓度对化学反应速率的影响:
C.v(C)=0.01 mol.L-i.s-i
D.v(D)=0.4 mol.L-.min
1.其他条件相同时,增大浓度,反应速率加
快;减小浓度,反应速率减慢。
川要点3化学反应速率的图像
2.比较浓度对反应速率的影响时,应该看形
由图像确定化学方程式需要解决的问题:
成混合溶液后的浓度。
1.确定反应物和生成物(根据曲线的变化趋
典例4对反应A+B一AB来说,常温下按
势)。
以下情况进行反应:①20mL溶液中含A、
2.确定反应物和生成物的化学计量数(根据
B各0.01mol;②50mL溶液中含A、B各
同一时间内浓度或物质的量的变化量)。
0.05mol;③0.1molL的A、B溶液各10mL;
3.反应是否为可逆反应(反应最后浓度是否
④0.5molL1的A、B溶液各50mL。四者
不随时间的变化而变化)。
反应速率的大小关系是()
典例3一定温度
物质的量/mol
A.②>①>④>③
B.④>③>②>①
下,在2L的密闭容
1.58
C.①>②>④>③
D.①>②>③>④
1.20
1.00
器中,X、Y、Z三
解析:对于溶液中进行的反应,反应物A、
041
种气体的量随时间变
0.2
B的浓度越大,化学反应速率越快。溶液①
10时间s
化的曲线如右图所示。
典例3图
中c(A)=c(B)=0.01mol=0.5molL,溶液
0.02L
(1)从反应开始到10s,用Z表示的反应速
②中c(A)=c(B)=005mol=10mol-L,溶
率为
,Y的转化率为
d
0.05L
(2)该反应的化学方程式为
液③中c)-eB)=×1molL5mol-L,
解析:(1)分析图像可知:
(Z)=):58mol-0.079mol-Ls,
凉液④中c(A)=e(B)=×0.5molL1
2L×10s
0.25molL1,据此推知反应速率的大小关
Y的转化率=1.00mol021molx100%=79.0%。
1.00 mol
系为②>①>④>③。
(2)由各物质转化的量:X为0.79mol,Y
答案:A
为0.79mol,Z为1.58mol,可知方程式中
各物质的化学计量数之比为1:1:2,且10s
14
第二章化学反应速率与化学平衡
-O
答案:D
变式训练3
变式训练④
足量块状铁与100mL0.01mol.L1的
稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反
锌与稀硫酸反应,下列说法错误的是
应速率而不改变H2的产量,可以使用如下
方法中的()
A.加热可加快反应速率
①加NaCI溶液②加NaOH固体③加
B.增大稀硫酸的浓度可加快反应速率
CH,COONa固体④升高温度⑤将块状铁:
C.粉碎锌粒可加快反应速率
改为铁粉
⑥将稀硫酸改用98%的浓硫酸
D.提高锌的纯度可加快反应速率
A.①②③
B.③④⑥
川要点6催化剂对化学反应速率的影响:
c.④⑤
D.④
催化剂一般可以加快化学反应速率,缩
要点5温度对化学反应速率的影响
短达到平衡的时间,但一般不改变转化率。
温度对化学反应速率的影响规律:其他
典例6在相同条件下,做H02分解对比
条件相同时,升高温度,化学反应速率加
实验时,其中:(1)加入MnO2催化,
快:降低温度,化学反应速率减慢。
(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2
典例5硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化
的体积随时间的变化关系示意图,其中正确
学方程式为NaS,O3+HSO4=NaSO4+SO2↑+
的是()
S↓+H,O。下列各组实验中最先出现浑浊的
V(O2)
V(O2)4
是(
(2
实反应温
NaSO,溶液
稀硫酸
H,O
验
度/℃V/mLc/(molL)VmLc/(molL)vml
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
D
C
35
5
0.1
10
0.1
5
解析:由图像可知,横坐标为时间,纵坐标
D
35
5
0.2
5
0.2
10
为V(O2),只要H,O2的量相同,两种情况下
解析:比较A和C可知,两选项中物质混
最终产生O2的体积相同,只是(1)中加入
合后反应物的浓度相等,但C选项的温度
MnO2作催化剂,加快了HO2的分解速率,
高,故反应速率C大于A;同理可知反应速
在相同时间内产生O2的体积比(2)大,反
率D大于B,再比较C、D两选项,混合后:应结束时所用时间短,故选A。
D中NaS,O3的浓度是C中的2倍,故D组
答案:A
实验中最先出现浑浊。
学
高中化学选择性必修1(人教版)
(1)压强的研究对象为气体。对于只有固体
变式训练5
或液体参加的反应,由于改变压强时,
以反应5HC2O4+2MnO:+6H=10C02↑+
反应物浓度变化很小,可忽略不计,因
2Mn+8H0为例探究“外界条件对化学反
此对化学反应速率无影响。
应速率的影响”。实验时,分别量取HCO4
(2)
对于有气体参与的化学反应,有以下几
溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始
种情况:
计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反
①恒温时,压缩体积引起,压强增大引起,反应
应的快慢。下列说法不正确的是(
物浓度增大引起反应速率加快。
编
H,CO4溶液
酸性KMnO,溶液温度
②恒温时,对于恒容密闭容器:
号
浓度(molL)体积/mL浓度(moL)体积/mLC
a.充入气体反应物引起,气体反应物浓度增大
0.10
2.0
0.010
4.0
25
(压强也增大)引起,反应速率加快。
0.20
2.0
0.010
4.0
25
b.充入“惰性气体”引起总压强增大→反应
③
0.20
2.0
0.010
4.0
30
物浓度未改变→反应速率不变。
A.实验①②③所加的H,CO4溶液均要过量
③恒温、恒压时:
B.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,
充入“惰性气体”引起体积增大引起气
则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=
体反应物浓度减小引起反应速率减慢。
2.5×10molL·s
典例7在一密闭容器中充入1molH,和
C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率:1molL2,压强为p(Pa),并在一定温度下使
的影响,实验②和③是探究温度对化学反
其发生反应:H(g)+(g)一2HΠ(g)△H<0,
应速率的影响
下列说法正确的是()
D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会:A.保持容器容积不变,向其中加人1ol
儿速率突然增大,可能是生成的物质对反
H(g),反应速率一定加快
应起催化作用
B.保持容器容积不变,向其中加入1molN2
(N2不参加反应),反应速率一定加快
川要点7压强对化学反应速率的影响
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入
1.其他条件相同时,对于有气体参加或生成
1molN2(N2不参加反应),反应速率一
的化学反应,增大压强(缩小容器体积),
定加快
化学反应速率加快;减小压强(增大容器:D.保持容器内气体压强不变,向其中加入
体积),化学反应速率减慢。
1molH(g)和1molL2(g),反应速率一
2.改变压强对化学反应速率影响的根本原因
定加快
是引起浓度的改变,所以在讨论压强对反
:解析:增大氢气的物质的量且保持容器容积
应速率的影响时,应区分引起压强改变的:不变,氢气的浓度增大,反应速率加快,A
原因。
正确;保持容器容积不变,向其中加入
16
第二章化学反应速率与化学平衡。
1molN2(N2不参加反应),反应混合物各:学键的形成过程
组分的浓度不变,反应速率不变,B错误;保
⑥化学反应的实质是活化分子发生有合适取
持容器内气体压强不变,向其中充入1mol
向的有效碰撞
N2(N2不参加反应),容器体积增大,各组
A.①③④⑤
B.②③⑥
分的浓度减小,反应速率减小,C错误;保持
C.④⑤⑥
D.②④⑤
容器内气体压强不变,向其中加入1mol
解析:本题主要考查的内容是活化分子、有
H(g)和1molL(g),因体积增大为原来的2
效碰撞、化学反应的实质及它们之间的某些
倍,物质的量增大为原来的2倍,则浓度不:
关系,只要把这些定义和关系弄清楚,问题
变,反应速率不变,D错误。
便可以迎刃而解。①观点错误,因为活化分
答案:A
子有合适取向时的碰撞,才能发生化学反应。
②观,点错误,因为普通分子间的碰撞并非有
B变式训练6
效碰撞,因而不会发生化学反应。③指代不明
在一密闭容器中发生反应:2A(g)+
确,即某种普通分子所具有的能量可能比另
2B(g)一C(s)+3D(g)
△H<0,达到平衡
一种活化分子的能量高,因而是错误的。
时采取下列措施,可以加快反应速率的是
答案:C
A.移走少量C
B变式训练⑦
B.扩大容积,减小压强
如图(E,表示活化能)是CH4与CL2生
C.缩小容积,增大压强
成CH,CI的部分反应过程中各物质的能量变
D.体积不变,充入惰性气体
化关系图,下列说法正确的是()
+Cl
要点8有效碰撞理论与化学反应速率
[CH…H…C
的关系
[CH3…Cl,Cl7+HC
CH·+Cl2+HCI
有效碰撞理论与化学反应速率的关系:
Cl.+CH
△H
+Cl2
活化分子的百分数越大→单位体积内活化分
第步
第三步CHCi+C+HC
子数越多→单位时间内有效碰撞次数越多→
反应历程
化学反应速率越快。
A.CI·可由Cl2在高温条件下生成,是CH4
典例8下列说法正确的是()
与CL2反应的催化剂
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.升高温度,活化分子的百分数不变,但
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
反应速率加快
③活化分子比普通分子具有较高的能量
C.增大C的浓度,可提高反应速率,但不
④化学反应的实质是原子的重新组合
影响△H的大小
⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化D.第一步反应的速率大于第二步反应
学参考答案与解析
N
参考答案与解析
学习手册参考答案与解析
第一章
化学反应的热效应
知识点5
>n第一节
反应热
1.(1)释放或吸收
(2)能量
知识梳理
2.(1)温度压强
(2)g1saq(3)分数
知识点1
知识点6
1.反应物及发生的反应
1.1mol指定产物kmol日
2.相互影响
2.实验
3.①有②有③无④有⑤无⑥无
3.在101kPa时,1 mol CH完全燃烧生成CO2(g)
4.温度
和H,0(1)时,放出890.3kJ的热量
5.释放吸收
4.CH4(g)+202(g)C02(g)+2H01)△H=-890.3
6.(1)释放(2)吸收
kJ.mol尸
知识点2
5.可燃物的燃烧热
1.温度
要点精析
2.中和反应热测定装置
变式训练
3.温度变化比热容Q=(m+m2)·c(t2-t)
1.A2.B
4.①温度计,测量反应前后体系的温度②内筒,
3.AX:(1)+X2(g)=AXs(s)AHI=-123.8 kJ.mol-
作反应容器③隔热层,起保温作用,减少热量损失
4.②③④5.B
④玻璃搅拌器,使反应物快速混合,反应充分进行,保
第二节反应热的计算
证体系的温度均匀
知识点3
知识梳理
1.温度、压强和物质的聚集状态
知识点1
2.①与物质的内能有关的H②体系内物质
1.相同的始态和终态反应的途径△H1+△H
kJ/mol或kJ·molP物质反应
△H3+△H+△H
3.①反应的焓变②><
2.ABC
知识点4
要点精析
1.旧键断裂新键形成
变式训练
2.E-E2
1.A2.+247
第二章
化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
(3)=兰mol-Ls或moL-9)
反应物浓度
知识梳理
或生成物浓度的变化mo/L(或molL)
反应时间的
知识点1
变化s或mim
1.(1)快慢(2)①时间体积物质的量
2.①浓度②体积压强
颜色光的吸收导
②时间浓度的减小浓度的增大
电能力
49
高中化学选择性必修1(人教版)
3.a-c3(a-c)2(a-c)b-3(a-c)2(a-c)
5.(1)越大越大完全越大K>105(2)反
0.2(a-c)0.6(a-c)0.4(a-c)a-C×1009%
应达平衡状态=正反应方向>逆反应方向<
a
(3)吸热放热
知识点2
知识点4
1.反应物本身具有的性质浓度压强温度催
1.(1)实验1:橙色黄色逆反应正反应
化剂
实验2:变浅变深逆反应正反应(2)正反应
2.(1)NaS,O+HS0,=NaSO4+S↓+SO2↑+H,O
逆反应
越快越快越慢越慢热水增大减小加快
2.平衡移动平衡不移动增大>减小>增
(2)锌粒不断溶解,与硫酸反应产生无色气泡短长
大>减小>增大=减小=正反应方向逆
慢短快快
反应方向逆反应方向正反应方向不移动不移动
知识点3
气态物质分子数减小气态物质分子数增大不移动
1.能够发生化学反应的碰撞具有一定的能量合
3.(1)逆反应正反应(2)增大>减小<
适的取向
减小>增大<正反应方向逆反应方向正反
2.发生有效碰撞的分子
应方向逆反应方向吸热反应放热反应
3.活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平
4.同等程度无影响缩短
均能量之差正反应活化能反应物分子断开化学键形
知识点5
成自由原子所吸收的能量活化分子变成生成物分子释
1.浓度温度压强原有的平衡状态新的平衡
放的能量逆反应活化能反应热
状态
4.(1)不变增多增加增大(2)浓度不
3.v正≠D逆
变增多增加增大(3)增大增加增大
4.(1)正反应方向
(2)平衡状态(3)逆反应
(4)改变降低增大增多增加增大
方向
要点精析
知识点6
变式训练
1.减弱2.(1)大(2)大(3)高
1.C2.C3.C4.D5.B6.C7.C
要点精析
"第二节
化学平衡
变式训练
1.D2.B3.D4.A5.D6.D7.C
知识梳理
知识点1
第三节
化学反应的方向
1.(1)相同条件正反应逆反应
(2)=
正
知识梳理
反应逆反应(3)②相同条件同时③100%
知识点1
④吸热
1.(1)自动(2)①高能低能②有序无序
2.绝对相对
2.自发反应非自发反应
知识点2
知识点2
1.(1)最大最大00(2)减小变小
1.(1)降低自发(3)焓变
增大增大(3)=不再发生变化
2.(1)有序无序混乱度S J.mol-.K熵值
2.(1)可逆体系相等不变(2)可逆反应
(2)△S生成物总熵-反应物总熵(3)①熵增加
(3)=(4)恒定
③熵变
3.逆动等定变
3.方向焓判据嫡判据G kJ.mol-△H-T△S
知识点3
<>=温度<>><低温高温
1.生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是
要点精析
一个常数K
变式训练
2.K=c(C)·c(D)
1.D2.A3.A
cm(A)·c(B)
3.一个化学反应可能进行的程度
4.(1)温度无关不变
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