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練5反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式(A組)1.已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH32C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為()A.ΔH3-2ΔH1-2ΔH2B.2ΔH1+2ΔH2-ΔH3C.2ΔH1-2ΔH2+ΔH3D.2ΔH1-2ΔH2-ΔH32.如圖表示甲、乙、丙三個(gè)過程的能量變化(其中H2、Br2、HBr均為氣態(tài))。下列有關(guān)說法正確的是()A.H原子形成1molH2吸收436kJ的能量B.反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(l)ΔH=-103kJ·mol-1C.已知條件不充分,無法計(jì)算乙過程的能量變化D.Br2分子的化學(xué)性質(zhì)比Br原子的活潑3.某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是在催化劑存在下,用H2將NO還原為N2,其熱化學(xué)方程式為NO(g)+H2(g)=eq\f(1,2)N2(g)+H2O(g)ΔH=mkJ·mol-1,其能量變化過程如圖(已知a、b、c、d均大于0):下列說法正確的是()A.過程①、②、③、④都是放熱過程B.m=+eq\f(1,2)(a+b-c-d)C.m=-eq\f(1,2)-(c+a-d-b)D.m=+eq\f(1,2)(c+d-a-b)4.理論研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)?HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJ·mol-1C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.使用催化劑可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱5.多相催化反應(yīng)是在催化劑表面通過吸附解吸過程進(jìn)行的。如圖,我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)T℃時(shí),甲醇eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3OH))在銅基催化劑上的反應(yīng)機(jī)理如下:反應(yīng)Ⅰ:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)ΔH1=akJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=-bkJ·mol-1(b>0)總反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH3=ckJ·mol-1下列有關(guān)說法正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)B.1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的總能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的總能量C.c>0D.優(yōu)良的催化劑可降低反應(yīng)的活化能,并減少ΔH3,節(jié)約能源6.根據(jù)能量關(guān)系圖,下列分析不正確的是()A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:4HCl+O2=2Cl2+2H2OΔH=-115.6kJ·mol-1C.曲線a、b的熱效應(yīng)一樣大D.若反應(yīng)生成2mol液態(tài)水,則放出的熱量高于115.6kJ7.將V1mL1.0mol·L-1的HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)裝置和結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1+V2=50)。下列敘述正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)操作時(shí),環(huán)境溫度約為22℃B.應(yīng)將V1mL鹽酸分批加入到V2mL燒堿溶液中C.NaOH溶液的濃度約為1.5mol·L-1D.若用1.0mol·L-1醋酸溶液代替鹽酸,則所測(cè)中和熱數(shù)值偏高8.CH3—CH=CH—COOCH3有兩種立體異構(gòu)體和,由CH3CHO和Ph3P=CHCOOCH3反應(yīng)制取這兩種異構(gòu)體的歷程中能量變化如圖已知:在立體結(jié)構(gòu)中,實(shí)線表示該鍵在紙平面上,實(shí)楔形線表示該鍵在紙前方,虛線表示該鍵在紙后方。下列說法正確的是()A.比穩(wěn)定B.溫度升高,CH3CHO的轉(zhuǎn)化率減小C.生成的過程中,速率最快的是由生成的反應(yīng)D.兩個(gè)反應(yīng)歷程中,中間產(chǎn)物相同(B組)1.某反應(yīng)2A(g)=3B(g)的反應(yīng)能量變化曲線如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.A(g)比B(g)更穩(wěn)定C.加入催化劑會(huì)改變反應(yīng)的焓變D.整個(gè)反應(yīng)的ΔH=E1-E22.利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-58kJ·mol-1;②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2;③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反應(yīng)中一些相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵C—OC—HH—HH—OC≡O(shè)E/eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kJ·mol-1))3434134364651076則ΔH2和ΔH3分別為()A.-99kJ·mol-1、+41kJ·mol-1B.-99kJ·mol-1、-41kJ·mol-1C.+99kJ·mol-1、-41kJ·mol-1D.+99kJ·mol-1、+41kJ·mol-13.苯乙烷與Cl2在光照條件下發(fā)生一氯取代,生成兩種一取代物的速率如圖Ⅰ,反應(yīng)基本歷程如圖Ⅱ,下列說法不正確的是()圖Ⅰ圖Ⅱ圖中(A)的穩(wěn)定性大于(B)A.反應(yīng)①②③的ΔH>0,反應(yīng)④⑤⑥的ΔH<0B.光照條件下,得到等物質(zhì)的量的(A)和(B)時(shí),生成(A)時(shí)需要能量更少C.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?,可以使反?yīng)②的程度減小,反應(yīng)③的程度增大D.在相同條件下,由分別制備等物質(zhì)的量的和,ΔH相等4.CH4與CO2重整可以同時(shí)利用兩種溫室氣體,其工藝過程中涉及如下反應(yīng):反應(yīng)①:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247.4kJ·mol-1反應(yīng)②:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1反應(yīng)③:CH4(g)+eq\f(1,2)O2(g)?CO(g)+2H2(g)ΔH3=-35.6kJ·mol-1一定條件下,向體積為VL的密閉容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,測(cè)得不同溫度下反應(yīng)平衡時(shí)各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示,下列說法正確的是()A.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1B.圖中曲線a和b分別代表產(chǎn)物CO和H2C.溫度高于900K時(shí),H2O的含量下降的原因之一是反應(yīng)③向逆向進(jìn)行D.升高溫度和增加壓強(qiáng)均能使CO的產(chǎn)量增加5.已知25℃時(shí):①HF(aq)+OH-(aq)?F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1下列有關(guān)說法中正確的是()A.HF電離:HF(aq)?H+(aq)+F-(aq)ΔH=+10.4kJ·mol-1B.水解消耗0.1molF-時(shí),吸收的熱量為6.77kJC.中和熱均為57.3kJ·mol-1D.含1molHF、1molNaOH的兩種溶液混合后放出的熱量為67.7kJ6.科研人員利用Cu/ZnO作催化劑,在光照條件下實(shí)現(xiàn)了CO2和H2合成CH3OH,該反應(yīng)歷程示意圖如下下列說法錯(cuò)誤的是()A.過程Ⅰ中H2在Cu表面斷裂成H原子,CO2在ZnO表面上形成了HCOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))B.過程Ⅱ中存在極性鍵的斷裂與形成,且有H2O生成C.過程Ⅴ中有C—H鍵形成,會(huì)吸收能量D.總反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2+3H2eq\o(=,\s\up7(Cu/ZnO),\s\do5(光))CH3OH+H2O7.最近有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)正丁烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H10))脫氫或不完全氧化也可制得1,3-丁二烯eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H6)),已知熱化學(xué)方程式如下:①C4H10(g)=C4H6(g)+2H2(g)ΔH1=+123kJ·mol-1②C4H10(g)+O2(g)=C4H6(g)+2H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH3=-57.3kJ·mol-1下列說法正確的是()A.由②可知,正丁烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H10,g))的燃燒熱為119kJ·mol-1B.由①和②可推知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4=-242kJ·mol-1C.eq\f(1,2)H2SO4(aq)+eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1D.由①和②可知,同質(zhì)量的正丁烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H10,g))通過兩種方式轉(zhuǎn)變?yōu)?,3-丁二烯eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H6,g))所需要的能量相同8.下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。下列說法不正確的是()A.通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1B.通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅱ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol-1C.若反應(yīng)H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1,則a>286D.制得等量H2所需能量較少的是熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解法9.我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說法不正確的是()A.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eVB.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*C.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)ΔH=-1.02eV·mol-1D.增大壓強(qiáng)或增大H2的濃度均能加快反應(yīng)速率,并增大DMF的平衡轉(zhuǎn)化率練5反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式(A組)1.答案:B解析:已知熱化學(xué)方程式有①H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1,②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2,③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3,根據(jù)蓋斯定律由①×2+②×2-③得2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-ΔH3。2.答案:C解析:H原子形成1molH2時(shí)放出436kJ的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;題圖中反應(yīng)生成的HBr是氣體,根據(jù)題圖可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH=-103kJ·mol-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;要計(jì)算乙過程的能量變化,還需要H—Br鍵的鍵能數(shù)據(jù),C項(xiàng)正確;Br2分子變?yōu)锽r原子時(shí)吸收能量,Br原子能量比Br2分子高,Br原子比Br2分子活潑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.答案:B解析:鍵斷裂吸熱,鍵形成放熱,則過程①③是吸熱過程,過程②④是放熱過程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)能量變化圖,可知2molNO和2molH2斷鍵共吸收(a+b)kJ能量,形成1molN2和2molH2O中化學(xué)鍵共放出(c+d)kJ能量,熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-(c+d-a-b)kJ·mol-1,所以NO(g)+H2(g)=eq\f(1,2)N2(g)+H2O(g)ΔH=+eq\f(1,2)(a+b-c-d)kJ·mol-1,即m=+eq\f(1,2)(a+b-c-d),B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.答案:D解析:HNC的能量比HCN高,則穩(wěn)定性較好的是HCN,A項(xiàng)正確;該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJ·mol-1,為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能,B、C項(xiàng)正確;使用催化劑只能改變反應(yīng)的歷程,但是不影響反應(yīng)的反應(yīng)熱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.答案:C解析:根據(jù)圖像可知反應(yīng)中生成物總能量大于反應(yīng)物總能量,因此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的總能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的總能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖知,總反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此c>0,C項(xiàng)正確;優(yōu)良的催化劑降低了反應(yīng)的活化能,但焓變不變,焓變由反應(yīng)物和生成物的總能量決定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.答案:B解析:根據(jù)圖像知,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;熱化學(xué)方程式中需要注明物質(zhì)的狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,與反應(yīng)的途徑無關(guān),故曲線a、b的熱效應(yīng)相同,C項(xiàng)正確;生成2mol氣態(tài)水時(shí)放出熱量115.6kJ,氣態(tài)水變成液態(tài)水還要放熱,所以若反應(yīng)生成2mol液態(tài)水,則放出的熱量高于115.6kJ,D項(xiàng)正確。7.答案:C解析:在用鹽酸和燒堿溶液測(cè)定中和熱的過程中,要分別測(cè)定鹽酸和燒堿溶液的起始溫度,而后將二者一次性迅速混合,攪拌下測(cè)定混合溶液的最高溫度,并將其視為完全反應(yīng)的溫度,根據(jù)題圖知,加入5mL鹽酸時(shí),溶液溫度為22°C,而不是環(huán)境溫度為22°C,故A、B錯(cuò)誤;在鹽酸用量為30mL,燒堿溶液用量為20mL時(shí),二者恰好完全反應(yīng),混合溶液的溫度最高,故燒堿溶液的濃度約為1.5mol·L-1,C正確;利用一元弱酸或弱堿測(cè)定中和熱時(shí),由于弱酸或弱堿的電離是吸熱的,因此,用0.1mol·L-1醋酸溶液代替鹽酸,所測(cè)中和熱數(shù)值偏低,故D錯(cuò)誤。8.答案:C解析:圖像中比能量高,穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;圖像該反應(yīng)歷程中生成兩種物質(zhì)都是吸熱反應(yīng),溫度升高,CH3CHO的轉(zhuǎn)化率增大,B錯(cuò)誤;由生成的過程活化能最小,反應(yīng)速率快,C正確;兩個(gè)反應(yīng)歷程中,是生成COOCH3的中間產(chǎn)物,是生成的中間產(chǎn)物,兩個(gè)過程中間產(chǎn)物不同,D錯(cuò)誤。(B組)1.答案:D解析:由題圖可知反應(yīng)物比生成物能量高,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B(g)能量比A(g)的低,故B(g)更穩(wěn)定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑能改變反應(yīng)路徑和活化能大小,但不能改變焓變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知ΔH=E1-E2,D項(xiàng)正確。2.答案:A解析:反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故ΔH2=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(3×413+343+465)kJ·mol-1=-99kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)①-反應(yīng)②=反應(yīng)③,故ΔH3=ΔH1-ΔH2=-58kJ·mol-1-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-99kJ·mol-1))=+41kJ·mol-1。3.答案:D解析:①Cl—Cleq\o(→,\s\up7(hν))2Cl·,Cl—Cl鍵斷裂,吸收能量,ΔH>0;②→(A)+H·,碳?xì)滏I斷裂,吸收能量,ΔH>0;③→(B)+H·,碳?xì)滏I斷裂,吸收能量,ΔH>0;故①②③的ΔH>0;④⑤⑥均形成新的化學(xué)鍵,放出能量,ΔH<0,A正確;由圖可知,A的穩(wěn)定性大于B,則A的能量更低,生成(AB)的過程為放熱反應(yīng),則得到等物質(zhì)的量的(A)和(B)時(shí),生成(A)時(shí)需要能量更少,B正確;使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?,可以改變反?yīng)的選擇性,可以使反應(yīng)②的程度減小,反應(yīng)③的程度增大,C正確;反應(yīng)物相同,但是生成物不同,故ΔH不同,D錯(cuò)誤。4.答案:C解析:根據(jù)蓋斯定律,2×(③-①)可得2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=2(ΔH3-ΔH1)=-566kJ·mol-1,故A錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)①②③可知,反應(yīng)產(chǎn)物有CO、H2和H2O,生成的H2會(huì)在反應(yīng)②中與CO2反應(yīng)生成CO,CO的產(chǎn)量高于H2,所以曲線a表示的產(chǎn)物為H2,曲線b表示CO,故B錯(cuò)誤;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),升高溫度后,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;但溫度升高反應(yīng)③逆向移動(dòng),甲烷濃度增大,反應(yīng)①會(huì)正向移動(dòng),CO濃度增大、CO2濃度減少,反應(yīng)②逆向移動(dòng),導(dǎo)致H2O的含量下降,則H2O的含量下降的原因之一是反應(yīng)③向逆向進(jìn)行,故C正確;反應(yīng)①③為放熱反應(yīng),升高溫度,體積增大的反應(yīng),加壓平衡逆向移動(dòng),CO的產(chǎn)量降低,故D錯(cuò)誤。5.答案:B解析:利用蓋斯定律將①—②可得HF(aq)?F-(aq)+H+(aq)ΔH=-10.4kJ·mol-1,故A錯(cuò)誤;依據(jù)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,HF(aq)+OH-(aq)?F-(aq)+H2O(l)ΔH=-67.7kJ·mol-1,得到F-(aq)+H2O(l)?HF(aq)+OH-(aq)ΔH=+67.7kJ·mol-1,水解消耗0.1molF-時(shí),吸收的熱量為6.77kJ,故B正確;中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液全部反應(yīng)生成1mol水放出的熱量,弱酸弱堿或濃溶液反應(yīng),中和熱不是57.3kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;HF是弱酸,中和反應(yīng)為可逆反應(yīng),則含1molHF、1molNaOH的兩種溶液混合反應(yīng)不徹底后放出的熱量小于67.7kJ,故D錯(cuò)誤。6.答案:C解析:過程Ⅰ中在ZnO表面吸附CO2,且CO2和—OH轉(zhuǎn)化為HCOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)),故A正確;過程Ⅱ中涉及C—O鍵的斷裂與C—H鍵和H—O鍵的形成,且C—O、C—H、H—O均為極性鍵,故B正確;過程Ⅴ中生成CH3OH時(shí),是CH3O—與—H形成CH3OH,存在H—O鍵形成的過程,則該過程放出能量,故C錯(cuò)誤;該過程總反應(yīng)是CO2和H2在Cu/ZnO催化劑作用下,合成CH3OH,總反應(yīng)方程式為CO2+3H2eq\o(=,\s\up7(Cu/ZnO),\s\do5(光))CH3OH+H2O,故D正確。7.答案:B解析:燃燒熱的定義是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量,正丁烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H10,g))的燃燒熱指的是1mol正丁烷(g)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出的熱量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,由②-①得,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH4=-242kJ·mol-1,B項(xiàng)正確;中和熱指的是稀溶液中酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量,eq\f(1,2)H2SO4(aq)+eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaSO4(s)+H2O(l)中除了生成液態(tài)水,還生成了硫酸鋇沉淀,生成硫酸鋇沉淀要放出熱量,因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱與③不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由①和②可知,同質(zhì)量的正丁烷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H10,g))通過兩種方式轉(zhuǎn)變?yōu)?,3-丁二烯eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C4H6,g))所需要的能量不相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案:C解析:將題給四個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③、④,根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③得系統(tǒng)(Ⅰ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1,A項(xiàng)正確;根據(jù)蓋斯
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