高中化學(xué)人教版選修4化學(xué)反應(yīng)與原理全套課件學(xué)案第二章 第三節(jié) 第3課時_第1頁
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文檔簡介

第3課時

影響化學(xué)衡移動的因(二)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位

溫度、催劑對化學(xué)平移動的影響通溫度對可逆反應(yīng)速率的影響理解并掌握溫度影響化學(xué)平衡移動規(guī)律。了解催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)質(zhì)并進(jìn)一步探討對化學(xué)平衡的影響從而了解催化劑在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。一溫度對化學(xué)平衡移動的影響按表中驗(yàn)步驟要求完成實(shí),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填寫下表:實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

熱水中混合氣體顏色加深;冰水中混合氣體顏色變淺混合氣體受熱顏色加說明NO濃增即衡向逆反應(yīng)向移動;混合2氣體被冷卻時顏色變說明NO濃減即衡向正反應(yīng)向移動2已反應(yīng):A(+n(應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示:

C(

m+p,當(dāng)應(yīng)達(dá)平衡后,若度改變,反(1圖①表示的溫度變化是升,衡移動方向是向逆反應(yīng)方向。(2圖②表示的溫度變化是降,衡移動方向是向正反應(yīng)方向。(3正反應(yīng)是放熱反應(yīng)逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。歸納總結(jié)溫度對、的響規(guī)律

,,v,溫度對學(xué)平衡移動的影響規(guī)律,,利用下a和)的信息按()裝置(連接的AB瓶中已充有NO氣)進(jìn)2行實(shí)驗(yàn)??捎^察到B瓶氣體顏色比A瓶的__________________________(“深”或“

淺”)

是?!緟⒖即鸢阜址?使B瓶溫度升,2NO(g)2

NO)平衡向左移2動NO濃度增大氣體顏色加深2【試題解析小給出的量變化圖像可,氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反應(yīng)都屬于放熱反由此可(c裝中右邊燒杯的溫度應(yīng)高于左邊燒杯的溫溫度升高使平衡(g)2

NO(左移動所B瓶二氧化氮濃度增氣體顏色加深。24對于①(g)+3H()2

2NH()H<03②()3

N()3H()H>02其中-圖為(1反應(yīng)①t時改變的條件_;1t時改變的條件_。2(2反應(yīng)②

t時改變的條件;1t時改變的條件_。2【參考答案增壓強(qiáng)降低溫度(2升高溫度減小壓強(qiáng)【試題解析時刻反應(yīng)速率增大,明是升溫或增大壓強(qiáng),t時反應(yīng)速率又減小,明12是降溫或減小壓強(qiáng)。二

催化劑對化學(xué)平衡的影響加入催劑可以大大地加快反應(yīng)速率是為它可以降低反應(yīng)所活化能,從提高活化分子百分?jǐn)?shù)從而增大反應(yīng)速,但是由于催化劑能夠同等程度地改變正反應(yīng)速因此它對化學(xué)平衡移動無影響。對于+3H2

2NH反應(yīng),的體積分?jǐn)?shù)如圖所示:33其中表示使用催化劑情況,n表未使用催化劑情況。歸納總結(jié)催化劑對化學(xué)平衡的影響,將H(g和Br()充入恒容密閉容器恒下發(fā)生反應(yīng)H()+Br()2

2HBr(gH<0,平衡時(g的轉(zhuǎn)化率為a若初始條件相同,熱下進(jìn)行上述反,衡時2Br()的轉(zhuǎn)化率為。a與關(guān)系是()2>bB.ab無確定【參考答案A【試題解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)絕熱下進(jìn)行反應(yīng)溫度升高,所以絕熱平衡時轉(zhuǎn)化率低恒溫平衡時轉(zhuǎn)化率,a>。如圖所表示反應(yīng)N()+()2與反應(yīng)過程的曲線關(guān)系圖。

2NH()H在某一時間段內(nèi)反應(yīng)速率3

134134(1氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的一段時間(字母序號t~tt~C.~t0123

t~56(2t、t、t改變的條件分別是134t;1t;3t。4【參考答案A2)升高溫度使用催化劑減壓強(qiáng)【試題解析平移動時都是向左移所以最初時的NH的量分?jǐn)?shù)最高。3(2t時、均大且>改變的條件是升溫t,=,變的條件是使用催化劑;時、均小且vv,變的條件是減小壓強(qiáng)。三勒夏特列原理向一密容器中通入molNmolH發(fā)生反應(yīng)((g2222

(g<0,3一段時間后達(dá)到平衡,當(dāng)改變下列條件,填寫下列內(nèi)容:(1若增大N的平衡移動的方向是向移動;達(dá)新平衡,氮?dú)獾臐舛扰c改變時相比2較其變化是減小。但平衡時的濃度大于原平衡時的濃度(2升高溫,衡移動的方向是向左移動新衡的溫度與改變時相比其變化是降低。但平衡時的溫度高于原平衡時的溫度。(3增大壓,衡移動的方向是向右移動新衡的壓強(qiáng)與改變時相比其變化是減小。但平衡時的壓強(qiáng)大于原平衡時的壓強(qiáng)。根據(jù)以分析,知如果改變影響平衡的條件之一,衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。該結(jié)論就是勒夏特列原理。歸納總結(jié)勒夏特原理的適用范圍對“減這種改”的確理解12“”“”,”

下列事不能用勒夏特列理加以解釋的是()夏打開啤酒瓶時會在瓶口逸出氣體濃水加入氫氧化鈉固體時產(chǎn)生較多的刺激性氣味的氣體C.壓縮氫氣與碘蒸氣反應(yīng)的平衡合氣,顏色變深將有二氧化氮和四氧化二氮合氣體的密閉容器置于冷水混合氣體顏色變【參考答案【試題解析A中查溶解平衡CO()2

CO(aq,壓強(qiáng)減小,則平衡向逆反應(yīng)方向2移動形成大量氣體逸出B中考查溫度、濃度、酸堿性對N+3

NH·HNH34+OH平移動的響中查溫度對2NO2

NO的響C中色加深的根本原因2是因?yàn)轶w積減小c(I)度增大,由是等體反應(yīng),不及平衡的移動則不能用勒夏特列原2理解釋。反應(yīng)X(g+Y()

2Z()ΔH<0,達(dá)到平衡時下列說法正確的是()減容器體平衡向右移動加催劑Z的率增大C.增大c(X),X的化率增大降溫Y的化率增大【參考答案【試題解析X(gY()

2Z()ΔH<0可知反前后氣體分?jǐn)?shù)不故減小容器體積,壓強(qiáng)增大平不移,A項(xiàng)錯誤;加入催化劑,衡不移,故的產(chǎn)率不,項(xiàng)錯誤;增大c()的化減,項(xiàng)錯誤;降低溫平衡向放熱反應(yīng)方向(正)移動Y的化率增,D正確。反應(yīng)(g)

2B()(g)Δ>0,到平衡時,使正反應(yīng)速率降,A濃度增大應(yīng)采取的措施是()加降溫減的濃度D.催化劑

【參考答案【試題解析增平衡向左移,A的度增大,A錯溫減小平衡向左移,c(A增B正;減小E濃度平衡向右移c(A)減小C錯誤;加入催化,增,平衡不移動,(A)變D錯。合成氨需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制其中的一步反應(yīng)為()+HOg)2

催化劑

CO()H(g)ΔH022反應(yīng)達(dá)到平衡后,提高CO轉(zhuǎn)化,下列措施中正確的是()增壓強(qiáng)C.增大的度

降溫度更催化劑【參考答案【試題解析一般來說,兩種及兩種以上反應(yīng)物的可逆反應(yīng)中,其他條件不變時,增大其中一種反應(yīng)物的濃度能使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高但本身的轉(zhuǎn)化率反而降故項(xiàng)誤;A項(xiàng),因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量等的反,增加壓強(qiáng)只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間并不能使該平衡發(fā)生移動,而無法提高CO的化率;B項(xiàng)因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度能使平衡向右移,而提高CO轉(zhuǎn)化率D催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)的速改變可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,能提高的轉(zhuǎn)化率。某度下,可逆反應(yīng):2X)+Y()

Z(g+W(s)

Δ則下列敘述正確的是()加少量逆應(yīng)速率增大升溫時正應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小C.壓強(qiáng)不,入與反應(yīng)體系不反應(yīng)的N,Z的質(zhì)的量減少2平后加入X,上述反應(yīng)的H增【參考答案【試題解析少量固體逆反應(yīng)速率不變,A項(xiàng)不正確;升,和都大B項(xiàng)正確不,入不反應(yīng)氣體容器體積變平衡向左移,的質(zhì)的量減少,C項(xiàng)確2平衡后加入平右移但H表2mol(和1molYg完反應(yīng)時的熱效應(yīng)故H不變D項(xiàng)不正確。下所示的直型石英玻璃封管中充有CO氣端放置不純的鎳(Ni)粉。在一定條件,Ni以與CO)發(fā)生如下反應(yīng):Ni(g)

~K473K

Ni)()ΔH<但粉中的雜不與COg)4發(fā)生反應(yīng)玻璃管內(nèi)左右兩端的溫度別穩(wěn)定在350K和470K,經(jīng)足長時間后右端的主要物質(zhì)是()純()和Ni()(g4

1111111純Ni()和COg)C.不純Ni()COg不Ni()Ni()()4【參考答案【試題解析度升高平左移生成Ni和CO,由于右端溫度穩(wěn)定在470K,所右端主要物質(zhì)是純Ni()和CO在體積L的溶液中反A+2B

C分在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn),它們的起始濃度均為c()=mol·L

1

、c(=mol·L

及c(=0mol·L

1

。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題:(1與①比較②③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是:②;③。(2實(shí)驗(yàn)②平衡時B的轉(zhuǎn)化率;驗(yàn)③平衡時的度_______。(3該反應(yīng)的其斷理由________________________________________________________________________。(4該反應(yīng)進(jìn)行到的平均反應(yīng)速率:實(shí)驗(yàn)②:(B)=;實(shí)驗(yàn)③:(C)=________?!緟⒖即鸢涪诖呋瘎?;達(dá)到平衡的時間縮平時A的度未變③溫度升高;達(dá)到平衡的時間縮短,平衡時A的度?。ǎɑ?.4)0.060mol·L

1(3)>溫升高平衡向正反應(yīng)方向移,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)()mol·L·min

1mol·L·min【試題解析使用了(正)催化劑;理由:因?yàn)閺膱D可看兩最終的平衡濃度相同最終的平衡狀態(tài)相同,而②比①需要的時間短,然反應(yīng)速率加快了故影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入了(正)催化劑升高溫度;理由:因?yàn)樵摲磻?yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)以不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變,又由于各物質(zhì)起始濃度相同不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率,再于③和①相比達(dá)到平衡所需時間平時濃度更小,故不

1111114.0min1111BA11111111114.0min1111BA111111114.0min可能是使用催化故改變條件只能是升溫度。(2)②中達(dá)到平衡時A化了0.040由應(yīng)計量數(shù)可知B轉(zhuǎn)了0.080所B的mol轉(zhuǎn)化率為×=;同樣③A化了0.060則成C0.060mol體積不變即平衡時c()=mol·L。(3)Δ>;理由:由③和①行比可知升高溫度后A的平衡濃度減,A的化率升高平衡向正反應(yīng)方向移所以正反應(yīng)是吸熱反H>0。(4從圖上讀數(shù)反應(yīng)進(jìn)行到min時,實(shí)②A的濃度為mol·L,則Δc()mol·L

-mol·L

mol·L=mol·L,(A)=(A)==mol·L·min,所以==mol·L·min;反應(yīng)進(jìn)行到實(shí)驗(yàn)③A的度為mol·L,Δ(A=mol·L-mol·L=mol·L,(=′mol·L(AΔt==mol·L·min所以(C=A)mol·L·min1

。

分鐘課時作業(yè)[經(jīng)基礎(chǔ)]題組1勒夏特列原理的廣泛應(yīng)用下列事能用勒夏特列原理解釋的是()加催化劑有利于合成氨的反應(yīng)由H(I(g)和HI(g)成的平衡體系加壓后顏色變深2C.500℃比室溫更有利于合成氨的應(yīng)將合氣體中的氨液化有利于成氨反應(yīng)【參考答案【試題解析B兩,改變條件平衡均不移,不能用勒夏特列原理解釋項(xiàng)根勒夏特列原理溫度越低,NH的轉(zhuǎn)化率越,采取500℃主要考慮催化劑的活性和反應(yīng)速率題;3D項(xiàng),混合氣體中的氨液化相于減小了生物的濃平衡正向移有利于合成氨反應(yīng)。下列事不能用勒夏特列原理解釋的是()光新制的氯水時,溶液的pH逐減小加化,使N和H在定條件下轉(zhuǎn)化為NH23C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快制取氨氣增壓,有利于SO與O反生成SO223【參考答案【試題解析入催化,平衡不移動。題組2溫度、催化劑對化學(xué)平衡的響

12221222對于任一個化學(xué)平衡體,取以下措施一會平衡發(fā)生移動的是()加一種反應(yīng)物C.升高溫度

增體系的壓強(qiáng)使催化劑【參考答案【試題解析A項(xiàng)中,反應(yīng)物是固體,增加其用量對平衡移動無影響B(tài)項(xiàng)中若氣體體積反應(yīng)前后相等,或無氣體參與的反應(yīng),改變壓強(qiáng),衡都不會移動D項(xiàng)加入催化劑,衡不移動。在容積變的密閉容器,一定條件下進(jìn)行如下反應(yīng)(2CO(g

N(g)+(g)H=-kJ·mol。如圖曲線a2表示該反應(yīng)過程中NO的化率與反應(yīng)時間的關(guān)系。改變起始條,使反應(yīng)過程按照曲線進(jìn)可采取的措施是)降溫度向閉器中通入氬氣C.加催化劑增反應(yīng)物中的度【參考答案【試題解析化學(xué)方程式,低溫度,衡向右移α(NO)增大但圖像知b溫先達(dá)到平衡故溫度b>a,升溫(NO減小二者矛盾,故A不正確B項(xiàng)C項(xiàng)衡不移動,圖像不符故B項(xiàng)正確NO濃,增大且平衡正向移動,但)降低圖像符合故項(xiàng)確。已知反3A()()

(g)2D()H<0,圖中a線分別表示在不同條件,A與B反時D的積分?jǐn)?shù)隨時間t的變化情況使線線曲線線取的措施)①增大A的濃度②升高溫度③大D的度④入催化劑⑤恒溫下縮小反應(yīng)容器體積⑥入稀有氣體保容器內(nèi)壓強(qiáng)不變①③④⑤C.③⑤D.④⑤⑥【參考答案電鍍廢中CrO2

可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃PbCrOCrO47

(aq)2Pb(aq+HO(l)2

()+2H()ΔH<0。該反應(yīng)達(dá)平衡改變橫坐標(biāo)表示的反4條件下列示意圖正確的是()

22222222【參考答案A【試題解析該應(yīng)的正反應(yīng)放熱反應(yīng)溫度升高平逆向移動,Cr2

的轉(zhuǎn)化率減小A項(xiàng)正確pH增,H濃度減平衡正向移,CrO2

的轉(zhuǎn)化率增大,項(xiàng)誤溫升正反應(yīng)速率增大,錯誤Pb物質(zhì)的量濃,平衡正向移動的物質(zhì)的量減小D項(xiàng)錯2誤。已知反COCl()2

CO(gCl()H>當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡下列措施:①2升溫②恒容通入惰性氣體③增加濃度④壓⑤催化劑⑥恒壓通入惰性氣體,中能提高COCl轉(zhuǎn)率的2是()①④④⑥②⑤③⑥【參考答案【試題解析容入惰性平衡不移動增濃度,衡左移⑤加入催化劑,平衡不移動。據(jù)報道在℃、70下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為實(shí):()+6H()2

OH(g+(g)32下列敘述錯誤的是()使Cu--Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率反需℃下進(jìn)行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C.充入大量氣可提高H的轉(zhuǎn)化率22從衡混合氣體中分離出CHOHH可高和H的利用率32【參考答案【試題解析B項(xiàng),熱可以加快化學(xué)反應(yīng)速,熱反應(yīng)也可能在加熱條件下進(jìn)行故不正確。在容積變的密閉容器中存在如下反應(yīng)(gO()22

VO450℃

(gΔH<3。研究小組研究了其他條件不變改某一條件對上述反應(yīng)的影響下分析正確的是()

圖表示的是時刻增大O的濃度對反應(yīng)速率的影響12圖表的是t時刻加入催化劑對反應(yīng)速率的影響1C.圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的且甲的催化劑效率比乙高圖表示的是壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影,且乙的壓強(qiáng)較高【參考答案【試題解析A項(xiàng)Ⅰ改變的條件應(yīng)是增大壓強(qiáng)B項(xiàng)由同等程度地加快正、逆反應(yīng)速率所以加入的應(yīng)是催化劑;C項(xiàng),于平衡發(fā)生了移所以改變的條件不是加入催化劑D項(xiàng)改變的應(yīng)是溫,且乙的溫度高。在一個不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器只發(fā)生兩個反應(yīng):A(g)+B(gX(g)+3Yg)

2C(g)ΔH<012Z()>02進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功,下列敘述錯誤的是()恒通入惰性氣C的質(zhì)的量不變恒時通入Z氣,應(yīng)器中溫度升高C.恒容時通惰性氣體,各反應(yīng)速率不變恒時,入氣,Y的質(zhì)的量濃度增大【參考答案A【試題解析對化學(xué)平衡體系恒壓條件下通入惰性氣體為保持恒壓體增大,當(dāng)于壓強(qiáng)減小對第二個反應(yīng)導(dǎo)致平衡向左移動,則放,體系溫度升高對第一個反應(yīng)平衡左C的物質(zhì)的量減小壓件下通入Z氣體,二個反應(yīng)平衡向左移,熱反應(yīng)容器中溫度升高。恒容條件下通入惰性氣體總壓增大而分壓不變平衡不移動,速不變;通入氣體,導(dǎo)致第二個反應(yīng)平衡左,Y的質(zhì)的量濃度增大。一條件下下反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合下圖的是()A.CO()+(g2(gH()2

(NH)()HO()H<022CO)+O(g)ΔH>02CHOH(g32

===CH(g+OgH>022H()+O()652

2CHCH===CHg)+2H(g)6【參考答案A【試題解析溫度-時間圖像可,先達(dá)到平衡因此>溫升,水蒸氣含量減少,22

1122Ls121122Ls122112正反應(yīng)是放熱反因此B、不符合題意;由壓強(qiáng)-時間圖像可,先到平衡即p,12隨著壓強(qiáng)的增加,蒸氣含量增因此正反應(yīng)是氣體體積減的反因D不合題,只有A符題意。[能提升]將0.40molNO氣充入L固容積的閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)NO(g)224

2(gH。在

1

℃和T

2

℃時測得NO的質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示:2(1)T,40~80內(nèi)用O表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率________mol·L·s。12(2)Δ(“”、“”或“=”。c(3改變條件重新達(dá)到平衡時,要使的值變小可取的措施有_(填字cO24下同增N的始濃度2升溫C.向混合氣體中通入NO

2使高效催化劑(4溫度為T時平衡體系中NO的積分?jǐn)?shù)壓強(qiáng)變化32的曲線如圖所示。下列說法正確的。、兩的反應(yīng)速率a>cb兩N的化率2、兩氣體的顏色a深c由a點(diǎn)b點(diǎn)可以用加熱的方法【參考答案0.00125(2)>()()0.60molmol【試題解析℃時(NO)=(NO)×=mol·L

·s。(2可知反應(yīng)在℃比T℃到達(dá)平衡狀所以T℃T℃由于T℃衡時)12122多于T℃衡時故升高溫度平向生成的向移動即向吸熱方向移動,所以ΔH>0。2(3)A增大N起濃度相當(dāng)于增大壓強(qiáng),衡向左移2

c減??;項(xiàng)升高溫,c2

222222222222c平衡向右移動,增;項(xiàng),通入NO相于增大壓強(qiáng)c24

c減??;D項(xiàng),衡不移cO24c動不。c2(4)A項(xiàng),圖可知:、兩點(diǎn)平衡時溫度相同,c點(diǎn)應(yīng)壓強(qiáng),應(yīng)速率大;,由圖可知兩平衡時壓強(qiáng)相溫度不點(diǎn)NO的積分?jǐn)?shù)大于點(diǎn),反應(yīng)NO22

2Δ>0,溫度升平衡向右移NO體積分?jǐn)?shù)增,度T>T,轉(zhuǎn)化率a>b項(xiàng)由像可知,a24c點(diǎn)平衡時溫度相,c點(diǎn)應(yīng)壓強(qiáng),NO濃大故體顏色點(diǎn)a點(diǎn)深D項(xiàng)由b2分析知a點(diǎn)衡時溫度T高b點(diǎn)平衡時溫度T故a點(diǎn)到點(diǎn)要降低溫度。43在某溫度時按n()∶n()=∶3的例將混合氣體投入密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2N()+()22

2NH(gΔ<0。3(1在恒容條件下該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)________(填字,下()N)=3∶n()n(NH)1∶23C.c()c(NH)3∶23容內(nèi)壓強(qiáng)保持不變(2達(dá)到平衡后,時刻改變下列條件________,在達(dá)到平衡的過程中正反應(yīng)速率始終增大。升C.增大c(N)2

加降c()3(科小組探究在他條件不變的情況,變起始物氫氣的物質(zhì)的量對合成NH反應(yīng)3的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示T和T表示溫度,表示起始時H的物質(zhì)的量)12①圖像中和的系是T(填“”“<”“=”或“無法確定”T。112②比較在bc三所處的平衡狀態(tài),反應(yīng)物N的轉(zhuǎn)化率最大的是________填字母2③若容器容積為1L,b點(diǎn)應(yīng)的=0.15測得平衡時H的轉(zhuǎn)化率為則平衡時N的2物質(zhì)的量濃度為________mol·L(如圖,a線是101kPa時N與H反過程中能量變化的曲線,下列敘述正確2的是________。

1111111111該應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N+3H22

2NHΔH-92kJ·mol3B.b曲是升高度時的能量變化曲線C.加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱改變在198K條件下通1molN和molH反后放出的熱量為若入2molN2212和6molH反后放出的熱量為Q則>2Q22【參考答案)A()>c③0.

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