山西省太原市2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2022-12-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 2022年9月21日是中国载人航天工程30周年纪念日。下列叙述主要是利用化学反应中能量变化的是（）

A、神舟十四号载人飞船的运载火箭以偏二甲肼为燃料 B、在载人宇宙飞船中，一般安装有盛放过氧化钠颗粒的装置 C、载人飞船的轨道舱壳体选用质量轻、超强耐腐蚀的新型合金材料 D、“天宫课堂”中王亚平利用不同的溶液和酸碱指示剂，变出漂亮的“五环”

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2. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列有利于实现“碳达峰、碳中和”的是（）

A、燃煤脱硫 B、粮食酿酒 C、风能发电 D、石油裂化

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3. 古诗词蕴含丰富的化学知识，下列诗句所涉及的物质变化过程中，包含吸热反应的是（）

A、白日登山望烽火，黄昏饮马傍交河 B、寒野箱氛白，平原烧火红 C、烈火焚烧若等闲，要留清白在人间 D、开窗尽见千山雪，雪未消时月正明

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4. 下列有关化学反应速率和限度的说法错误的是（）

A、实验室利用 $H_{2} O_{2}$ 分解制 $O_{2}$ ，加入 $M n O_{2}$ 后，反应速率明显加快 B、在金属钠与足量水的反应中，增加水的量能加快反应速率 C、在容器中投入 $2 m o l S O_{2}$ 和 $1 m o l O_{2}$ 充分反应，生成的 $S O_{3}$ 小于2mol D、实验室利用铝片和稀硫酸反应制取氢气，改用铝粉后，反应速率加快

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5. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是（）

A、实验①、②、③所涉及的反应中反应物的总能量均高于生成物的总能量 B、实验②、③都可以定量测定反应热 C、实验②中酸碱混合时，应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中再慢慢搅拌 D、实验②若使用NaOH固体测定中和反应反应热，则导致 $Δ H$ 的测定结果偏高

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6. 在一密闭容器中发生反应： $2 A (g) + 2 B (g) ⇌ C (s) + 3 D (g)$ $Δ H < 0$ ，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率增大、D的物质的量浓度增大的是（）

A、移走少量C B、升高温度 C、缩小容器容积，增大压强 D、压强不变，充入稀有气体

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7. NO氧化反应： $2 N O (g) + O_{2} (g) = 2 N O_{2} (g)$ 分两步进行：I. $2 N O (g) ⇌ N_{2} O_{2} (g)$ $Δ H_{1}$ ；II. $N_{2} O_{2} (g) + O_{2} (g) \to 2 N O_{2} (g)$ $Δ H_{2}$ 。其反应过程中的能量变化如图所示。
下列说法错误的是（）

A、两步反应的 $Δ H$ 均小于0 B、决定NO氧化反应速率的是步骤I C、增大压强可以使该反应的速率加快 D、第一步的逆反应活化能比第二步逆反应的活化能小

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8. 某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。
由图可知下列说法错误的是（）

A、条件①，平均反应速率为 $0.012 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C、其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 D、条件②，降冰片烯起始浓度为 $3.0 m o l \cdot L^{- 1}$ 时，浓度变为一半需要的时间为62.5min

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9. 一定温度下，在容积不变的密闭容器中发生反应： $x M (g) + y N (g) ⇌ z P (g)$ 。下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是（）

A、混合气体的密度不变 B、混合气体的总物质的量不变 C、N的转化率不变 D、单位时间内消耗xmolM，同时生成zmolP

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10. 下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关说法错误的是（）

A、步骤①中 $N_{2}$ 和 $H_{2}$ 以体积比1：2.8混合，有利于提高 $H_{2}$ 的转化率 B、步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C、步骤③既可以加快反应速率，又有利于提高原料的平衡转化率 D、步骤④⑤的目的均是提高原料的转化率

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11. 已知： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g)$ $Δ H$ ，不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）

A、升高温度，该反应的平衡常数增大 B、由 $Δ G = Δ H - T Δ S$ 可知，该反应低温能自发进行 C、过程b使用了催化剂，使反应的 $Δ H$ 减小 D、恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内 $O_{2}$ 的活化分子数增大

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12. 为探究 $N a_{2} S_{2} O_{3} + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + S ↓ + H_{2} O$ 反应速率的影响因素，某同学设计了以下实验，下列说法正确的是（）
锥形瓶号
反应温度/℃
$0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/mL
$0.2 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$ 溶液/mL
$H_{2} O / m L$
浑浊出现时间/s
备注
1
20
10
10
0
10
2
20
10
5
X
16
3
40
10
10
0
5
第10s开始浑浊不再增加

A、该实验也可以用 $S O_{2}$ 的体积变化来定量表示化学反应的快慢 B、3号瓶用 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 表示0~10s内的平均反应速率为 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ C、由1号瓶和2号瓶实验结果可得增大硫酸浓度，反应速率加快 D、2号瓶中X的值等于6

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13. 对于 $2 A (g) + B (g) ⇌ 2 C (g)$ $Δ H < 0$ ，且压强 $p_{1} < p_{2}$ 。下列图像中曲线变化错误的是（）

A、 B、 C、 D、

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14. 在氨水中，存在着电离平衡： $N H_{3} \cdot H_{2} O ⇌ N H_{4}^{+} + O H^{-}$ 。下列说法正确的是（）

A、温度不变时，加水稀释，电离常数 $K_{b}$ 增大 B、温度不变时，加水稀释， $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 的电离程度增大 C、加入少量 $N H_{4} C l$ 固体，电离平衡向左移动， $c (N H_{4}^{+})$ 减小 D、若将原氨水稀释10倍，则 $c (O H^{-})$ 减小10倍

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15. 常温下，下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是（）

A、能使pH试纸变红的溶液中、 $K^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 $N a^{+}$ B、 $\frac{K_{w}}{c (H^{+})} = 1 0^{- 10} m o l / L$ 的溶液中： $N a^{+}$ 、、 $C l^{-}$ 、 $K^{+}$ C、能与Al反应放出氢气的溶液中：、 $F e^{2 +}$ 、 $C l^{-}$ 、 $N O_{3}^{-}$ D、由水电离产生的 $c (O H^{-}) = 1 \times 1 0^{- 12}$ mol/L的溶液中： $N O_{3}^{-}$ 、 $C l^{-}$ 、 $N a^{+}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$

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16. 磺酸树脂催化下的烯烃二羟化反应历程的示意图如下( $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 、 $R_{4}$ 表示烃基或H原子)，下列说法错误的是（）

A、过程③中，有O-H键、C-O键断裂 B、是该反应的催化剂 C、可能具有强氧化性 D、整个过程的总反应为

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17. 下列由实验事实得出的结论错误的是（）

选项	实验事实	结论
A	向盛有 $5 m L 0.005 m o l \cdot L^{- 1} F e C l_{3}$ 溶液的试管中滴加 $5 m L 0.015 m o l \cdot L^{- 1} K S C N$ 溶液，溶液变红，在溶液中加入少量铁粉，溶液红色变浅	当其他条件不变时，减小反应物浓度，平衡 $F e^{3 +} + 3 S C N^{-} ⇌ F e {(S C N)}_{3}$ 逆移
B	3min后分别混合并振荡，右边烧杯中先出现浑浊	当其他条件不变时，温度升高，该化学反应速率加快
C	在容积可变的密闭容器中发生反应： $N_{2} O_{4} (g) ⇌ 2 N O_{2} (g)$ ，将该容器的容积缩小一半，颜色加深	当其他条件不变时，增大压强，该平衡正移
D	A、B两支试管中分别加入等体积的 $5 % H_{2} O_{2}$ 溶液，在B试管中加入2~3滴 $F e C l_{3}$ 溶液，B试管中快速产生气泡	当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率

A、A B、B C、C D、D

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18. 一定温度下，在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中，充入一定量的 $H_{2}$ 和 $S O_{2}$ 发生反应： $3 H_{2} (g) + S O_{2} (g) ⇌ 2 H_{2} O (g) + H_{2} S (g)$
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
$H_{2}$
$S O_{2}$
$H_{2}$
$S O_{2}$
容器I
300
0.3
0.1
/
0.02
容器II
300
0.6
0.2
/
/
容器III
240
0.3
0.1
/
0.01
下列说法正确的是（）

A、该反应的 $Δ H > 0$ B、达到平衡所需时间： $I I I < I$ C、容器II达到平衡时 $S O_{2}$ 的物质的量是0.04mol D、240℃时，起始时向容器III中充入 $0.02 m o l H_{2}$ 、 $0.02 m o l S O_{2}$ 、 $0.04 m o l H_{2} O (g)$ 、 $0.04 m o l H_{2} S$ ，此时反应将向正反应方向进行

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二、填空题

19. 生物天然气是一种生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，主要成分为 $C H_{4}$ 。回答下列问题：

(1)、甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是____(填字母)。

A、甲烷是一种清洁能源 B、甲烷完全燃烧时，化学能全部转化为热能 C、该反应的热化学方程式为 $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H = - 802 k J \cdot m o l^{- 1}$

(2)、若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ，则表示 $C H_{4}$ 燃烧热的热化学方程式为。

(3)、利用 $C H_{4}$ 催化还原 $N O_{x}$ ，可消除氮氧化物的污染。
已知：① $C H_{4} (g) + 4 N O_{2} (g) = 4 N O (g) + C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H_{1} = - 574 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $C H_{4} (g) + 4 N O (g) = 2 N_{2} (g) + C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H_{2}$
若 $1 m o l C H_{4}$ 将 $N O_{2}$ 还原为 $N_{2}$ ，整个过程中放出的热量为867kJ，则 $Δ H_{2} =$ 。

(4)、甲烷可用于生产合成气，其反应为 $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) = C O (g) + 3 H_{2} (g)$      $Δ H = + 206.4 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键
$H - H$
$O - H$
$C - H$
$C \equiv O$
键能/ $(k J \cdot m o l^{- 1})$
436
465
a
1076
则a=。

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20. 常温时， $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 一元酸HA溶液在溶液中有0.1%的HA发生电离，已知： $H A ⇌ H^{+} + A^{-}$ $Δ H > 0$ ，回答下列问题：

(1)、该溶液的 $p H =$ 。

(2)、HA的电离常数 $K_{a} =$ 。

(3)、升高温度 $K_{a}$ 将(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，溶液的pH将。

(4)、该溶液中由HA电离出的 $c (H^{+})$ 约为水电离出的 $c (H^{+})$ 的倍。

(5)、体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HB溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程中溶液pH随体积的变化如图所示。则HB的电离常数(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离常数。

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21. 利用化学反应原理分析指导工业生产具有重要的现实意义。工业合成氨的反应原理为： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ $Δ H < 0$ ，一定温度下在容积为4L的恒容密闭容器中通入 $2 m o l N_{2}$ 和 $6 m o l H_{2}$ 发生反应。

(1)、下列能说明该反应达到平衡状态的是____。(填字母)

A、容器内压强不再变化 B、每消耗1mol氮气的同时，生成2mol氨气 C、 $v_{正} (N_{2}) ： v_{逆} (H_{2}) = 1 ： 3$ D、容器内气体总质量不再变化

(2)、以上反应的平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃
200
300
K
$K_{1}$
$K_{2}$
①写出平衡常数K的表达式：。
②比较 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 的大小， $K_{1}$ $K_{2}$ (填“>”、“<”或“=”)。

(3)、5min时反应达到平衡状态，此时 $N H_{3}$ 的物质的量为1.6mol，求：
①达平衡时 $N_{2} (g)$ 的转化率为， 0~5min内该反应的平均速率 $v (H_{2}) =$ 。
②相同条件下，改变反应物的起始通入量，某时刻测得 $N_{2}$ 、 $H_{2}$ 、 $N H_{3}$ 的物质的量分别为2mol、3.6mol、2mol，则此时反应 $v_{正}$ $v_{逆}$ (填“>”、“<”或“=”)。

(4)、平衡后，若要提高 $H_{2}$ 的转化率，可以采取的措施有____(填字母)。

A、加入催化剂 B、增大容器容积 C、降低反应体系的温度 D、加入一定量 $N_{2}$

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三、综合题

22. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的实验。利用如图装置进行中和反应反应热的测定。实验步骤如下：
①用量筒量取 $50 m L 0.50 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。
②用另一个量筒量取 $50 m L 0.55 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
③打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌，密切关注温度变化，测出混合液的最高温度。
④重复上述步骤①至步骤③两次。

(1)、使用 $0.55 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液的目的是。

(2)、近似认为 $0.55 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液和 $0.50 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸的密度都是 $1 g \cdot c m^{- 3}$ ，中和后生成溶液的比热容 $c = 4.18 J / (g \cdot ℃)$ ，三次得到温度平均升高3.0℃。利用上述数据计算该中和反应的反应热 $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ (结果保留一位小数)，该数值与理论值 $Δ H = - 57.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ 有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.未用水把温度计上的酸冲洗干净
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

(3)、若用 $50 m L 0.55 m o l \cdot L^{- 1} B a {(O H)}_{2}$ 溶液和 $50 m L 0.50 m o l \cdot L^{- 1}$ 稀硫酸代替上述NaOH溶液和稀盐酸进行实验，发现测得温度平均升高大于3.0℃，其原因可能是。(写一种)

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23. 研究+6价铬盐在不同条件下微粒的存在形式及氧化性强弱，某小组同学进行如下实验：
已知： $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ (橙色) $+ H_{2} O ⇌ 2 C r O_{4}^{2 -}$ (黄色) $+ 2 H^{+}$ $Δ H = + 13.8 k J × m o l^{- 1}$ ， +6价铬盐在一定条件下可被还原为 $C r^{3 +}$ ， $C r^{3 +}$ 在水溶液中为绿色。

(1)、试管c和b对比，推测试管c中的现象是。

(2)、试管a和b对比，a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c(H⁺)增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c(H⁺)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？(“是”或“否”)，理由是。

(3)、对比试管a、b、c中的实验现象，可以得到的结论是。

(4)、试管c中继续滴加浓KI溶液、过量稀 $H_{2} S O_{4}$ ，分析上图的实验现象，得出的结论是，写出此过程中氧化还原反应的离子方程式：。

(5)、 $1 L p H = 4$ 的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{2} C r_{2} O_{7}$ ，溶液中 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 离子数目 $0.1 N_{A}$ (填“大于”、“小于”或“等于”， $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值)，溶液中 $H^{+}$ 的数目为。

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24. 对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色、环保、减排等目的。

(1)、一定条件下，用 $F e_{2} O_{3}$ 、NiO或 $C r_{2} O_{3}$ 作催化剂对燃煤烟气进行脱硫。反应为 $2 C O (g) + S O_{2} (g) \overset{催化剂}{⇌} 2 C O_{2} (g) + S (l)$ $Δ H = - 270 k J \cdot m o l^{- 1}$
①其他条件相同、催化剂不同， $S O_{2}$ 的转化率随反应温度的变化如图1， $F e_{2} O_{3}$ 和NiO作催化剂均能使 $S O_{2}$ 的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择 $F e_{2} O_{3}$ 的主要优点是。
②某科研小组用 $F e_{2} O_{3}$ 作催化剂，在380℃时，分别研究了[ $n (C O) ： n (S O_{2})$ ]为1：1、3：1时 $S O_{2}$ 转化率的变化情况(图2)。则图2中表示 $n (C O) ： n (S O_{2}) = 3 ： 1$ 的变化曲线为(填字母)。

(2)、解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应，转化成无污染的氮气和二氧化碳。在 $C o^{+}$ 的催化作用下，CO(g)还原 $N_{2} O (g)$ 的反应历程和相对能量变化如图所示(逸出后物质认为状态不发生变化，在图中略去)。
①该反应的热化学方程式为。
②该反应的最高能垒(活化能)为。

(3)、汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为： $2 N O (g) + 2 C O (g) ⇌_{}^{} N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g)$ $Δ H < 0$ 。一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
$c (N O) / (m o l \cdot L^{- 1})$
$1.00 \times 1 0^{- 3}$
$4.50 \times 1 0^{- 4}$
$2.50 \times 1 0^{- 4}$
$1.50 \times 1 0^{- 4}$
$1.00 \times 1 0^{- 4}$
$1.00 \times 1 0^{- 4}$
$c (C O) / (m o l \cdot L^{- 1})$
$3.60 \times 1 0^{- 3}$
$3.05 \times 1 0^{- 3}$
$2.85 \times 1 0^{- 3}$
$2.75 \times 1 0^{- 3}$
$2.70 \times 1 0^{- 3}$
$2.70 \times 1 0^{- 3}$
①根据表格中数据计算该反应的平衡常数 $K =$ 。
②前2s内的平均反应速率 $v (N_{2}) =$ ；达到平衡时，CO的转化率为。

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锥形瓶号	反应温度/℃	$0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/mL	$0.2 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$ 溶液/mL	$H_{2} O / m L$	浑浊出现时间/s	备注
1	20	10	10	0	10
2	20	10	5	X	16
3	40	10	10	0	5	第10s开始浑浊不再增加

容器编号	温度/℃	起始物质的量/mol		平衡物质的量/mol
容器编号	温度/℃	$H_{2}$	$S O_{2}$	$H_{2}$	$S O_{2}$
容器I	300	0.3	0.1	/	0.02
容器II	300	0.6	0.2	/	/
容器III	240	0.3	0.1	/	0.01

化学键	$H - H$	$O - H$	$C - H$	$C \equiv O$
键能/ $(k J \cdot m o l^{- 1})$	436	465	a	1076

时间/s	0	1	2	3	4	5
$c (N O) / (m o l \cdot L^{- 1})$	$1.00 \times 1 0^{- 3}$	$4.50 \times 1 0^{- 4}$	$2.50 \times 1 0^{- 4}$	$1.50 \times 1 0^{- 4}$	$1.00 \times 1 0^{- 4}$	$1.00 \times 1 0^{- 4}$
$c (C O) / (m o l \cdot L^{- 1})$	$3.60 \times 1 0^{- 3}$	$3.05 \times 1 0^{- 3}$	$2.85 \times 1 0^{- 3}$	$2.75 \times 1 0^{- 3}$	$2.70 \times 1 0^{- 3}$	$2.70 \times 1 0^{- 3}$

T/℃	200	300
K	$K_{1}$	$K_{2}$