化学反应限度
化学反应的限度和平衡判断

充分燃烧: 粉碎、与空气充分接触、空气适当过量
涂保护层,防止原电池的形成
充分利用能量: 材料隔热、余热循环
改变结构,改变性质,降低腐蚀 课题1:如何提高煤的燃烧效率? 课题2:如何降低金属的腐蚀速率?
三、化学反应条件的控制
V=1L的密闭容器,800℃,101KP, CO + H2O CO2 + H2
始 0. 1 0. 1 0 0(mol/L) 0.5min 0.08 0.08 0.02 0.02 1min 0.06 0.06 0.04 0.04 2min 0.05 0.05 0.05 0.05 4min 0.05 0.05 0.05 0.05
4
1molN≡N键断裂的同时,有6molN—H键断裂
5
下列说法中,可以表明反应N2+3H2==2NH3已达到平衡状态的是
1
1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成
2
1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂
3
A、D
可逆反应N2+3H2==2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 3v正(N2)=v正(H2) v正(N2)=v逆(NH3) 2v正(H2)=3v逆(NH3) v正(N2)=3v逆(H2)
C
在2NO2(红棕色)==N2O4(无色)的可逆反应中,下列状态说明达到平衡标志的是 c(N2O4)=c(NO2)的状态 N2O4处于不再分解的状态 NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态 体系的颜色不再发生改变的状态
D
可逆反应 H2 (气)+I2 (气)==2HI (气)达到平衡时的标志是( ) 混合气体的密度恒定不变 混合气体的颜色不再改变 H2 、I2 、 HI的浓度相等 I2在混合气体中体积分数不再改变
化学反应限度

CD • 2、一定条件下,可逆反应达到平衡ห้องสมุดไป่ตู้: • A单位时间内反应物减少的分子数等于生 成物增加的分子数 • B反应物浓度等于生成物浓度 • C反应物与生成物浓度保持不变 • D 混和体系中各组成成份和含量保持不变
3、在一定温度下的定容容器中,当下列的物 理量不再发生变化时,表明反应 A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到 平衡状态的是:( B) A 混合气体的压强 B 混合气体的密度 C 气体的总物质的量 D A的物质的量浓 度
请仔细阅读教材,然后思考下列问题: 1、如何提高燃料的燃烧效率?燃料充 分燃烧的条件是什么?
2、如何控制化学反应条件?
请结合生活实际,谈谈控制 化学反应的条件有何意义?
三.化学反应条件的控制
1、提高燃料燃烧效率的措施: (1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。 关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触, 即足够大的接触面积(把固体粉碎,液化或气 化),且空气要适当过量。 (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能,
人们总希望反应按照期望去完成。如:提 高对我们有利的反应的反应速率和反应限度, 以提高原料的利用率或转化率。 下面我们以“提高煤燃烧效率”为例, 进行化学反应条件的控制分析研究。
三.化学反应条件的控制
1. 煤的状态与煤的燃烧速率有何关系? 与煤的充分燃烧有何关系?
• 煤的颗粒越细,与氧气的接触就越充分, 燃烧的速率就越快,燃烧得越充分。把煤 粉碎成煤粉,鼓入炉中燃烧,可提高煤的 燃烧效率;或把煤用化学方法变成气体或 液体,能更有效、更清洁地利用燃煤。
V (正)= V (逆); 反应到一定时间: 各反应物和生成物的浓度不再 发生变化。
2、化学平衡状态
《化学反应的限度》 知识清单

《化学反应的限度》知识清单一、化学反应限度的概念在化学反应中,反应物不可能全部转化为生成物,存在着一定的限制。
当一个化学反应在一定条件下,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这时我们就说这个反应达到了化学平衡状态,也就是达到了化学反应的限度。
例如,工业合成氨的反应:N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃。
即使不断提供合适的条件,氮气和氢气也无法完全转化为氨气,而是会在达到一定程度后,反应体系中各物质的浓度保持相对稳定。
二、影响化学反应限度的因素1、温度升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
这是因为温度的改变会影响反应的活化能,从而改变反应速率。
以二氧化硫转化为三氧化硫的反应:2SO₂+ O₂⇌ 2SO₃(放热反应)为例。
升高温度,平衡会逆向移动,不利于三氧化硫的生成;降低温度,平衡会正向移动,有利于三氧化硫的生成。
2、浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
比如在可逆反应:Fe³⁺+ 3SCN⁻⇌ Fe(SCN)₃中,如果增加 Fe³⁺的浓度,平衡会向右移动,溶液颜色加深。
3、压强对于有气体参与的反应,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
例如,N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃这个反应,气体总体积在反应前后是变化的。
增大压强,平衡会向右移动,有利于氨气的生成。
4、催化剂使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率,化学平衡不发生移动,但可以缩短达到化学平衡所需的时间。
三、化学平衡状态的特征1、等正反应速率和逆反应速率相等。
这是化学平衡状态的本质特征,意味着反应在宏观上看起来似乎停止了,但实际上正反应和逆反应仍在进行。
2、定平衡体系中各物质的浓度保持恒定。
一旦达到平衡,反应物和生成物的浓度不再随时间变化而改变。
高中化学必修课---化学反应的限度知识讲解及巩固练习题(含答案解析)

高中化学必修课---化学反应的限度知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、了解化学平衡的特征;2、掌握化学平衡状态的判断;3、掌握常用的控制反应条件的方法。
【要点梳理】要点一、化学反应的限度1.可逆反应:【高清课堂:挑战有极限—化学反应限度ID:370203#可逆反应】(1)可逆反应:一定条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
要点诠释:不管反应方程式如何书写,向右方向进行的反应叫正反应,向左方向进行的反应叫逆反应。
一个可逆反应是2个反应组成的体系,含有2个反应速率:v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度,v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。
(2)可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。
如工业制硫酸时,SO2与O2的反应是可逆反(3)可逆反应的特点:①由正反应和逆反应2个反应组成,分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。
②反应物和生成物同时共存。
③若条件保持一定,最终都会建立一个化学平衡状态。
2.化学反应的限度——化学平衡状态(1)概念:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,这就是这个反应所能达到的限度。
(2)特点:①逆:化学平衡适用的是可逆反应。
②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等(即v(正)=v(逆)),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量相等。
③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。
这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率相等但不为零,平衡为动态平衡。
⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再相等(即v(正)≠v(逆)),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。
综上所述,可知平衡建立的实质是速率相等,可用图像表示为:要点二、化学平衡状态的判断的速率(即正反应速率和逆反应速率);同一物质,速率相等,不同物质,速率之比等于化学计量数之比。
化学反应的限度

化学反应的限度化学反应的限度指的是反应的程度、速度、方向和化学平衡的稳定性等方面的限制。
化学反应是物质变化的过程,包括物质的结构和性质的变化,由化学键的形成和断裂所引起。
在化学反应中,反应物转化为产物的过程受到许多因素的影响,如温度、压力、浓度、催化剂等,这些因素可以改变反应的速度和方向,导致化学反应的限度。
一、速率限度化学反应的速率是指物质转化的速度,它受到反应物浓度、温度、催化剂等影响。
在一定温度下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加,但当反应物浓度达到一定程度时,反应速率不再变化,这时反应达到了快速反应状态。
当反应物浓度达到梯度时,速率将不再改变,反应已达到平衡状态,称之为化学平衡。
在化学平衡状态下,反应物和产物的浓度比值称为平衡常数,它代表反应方向的倾向性。
化学平衡是化学反应的稳定状态,反应在此状态下无法再发生过程性变化。
二、平衡常数限度平衡常数是反应物转化为产物的比值,它与反应物及其浓度相关。
平衡常数是一定的,反应物浓度不同,产物比值不同,但平衡常数不变。
如果想要改变平衡常数,需要改变温度或压力等因素。
三、能量限度化学反应的能量包含反应的起始能、反应中间状态的能和结束状态的能等部分。
能量在化学反应中是守恒的,反应中产物的总能量等于反应物的总能量。
化学反应的进行与守恒的能量变化有关。
若反应物处于较为稳定的能量状态,则反应所需的能量也相对较高,反应能量不容易获得。
反之,反应物处于不稳定状态,反应所需的能量较低,反应更容易进行。
四、反应机理限度化学反应的速率和方向与反应机理有关。
反应机理是指化学反应的分步过程,直接影响反应速率和方向。
反应机理是反应限度的一个重要方面,在设计催化剂、优化反应条件等方面有重要意义。
在反应机理研究中,需要了解反应的中间体、反应速率受控因素和反应路径等信息,助力于反应动力学和机理的探究、化学反应的改进以及新型化合物的研制。
五、反应条件限度化学反应需要有一定的条件才能进行,反应条件包括温度、压力、氧化还原态、催化剂等,这些条件可以改变反应速率和方向。
化学反应的限度

2NH3,其正、逆反应
(1)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成
(2)单位时间内,有3molH2反应掉,同时有2molNH3反应掉
(3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成
(4)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有3molH2生成
以上均表示V(正)=V(逆)
反应物和生成物浓度均不再改变
(7)给这个状态命名
化学平衡状态
(8)反应真的停止了吗? 没有
处于动态平衡
2 、化学平衡
(1)定义:化学平衡状态就是指在一 定条件下的可逆反应里,正反应速率和 逆反应速率相等,反应物和生成物的浓 度不再发生变化的状态
(2)概念的理解:
前提 : 一定条件下的可逆反应
实质 : ひ正=ひ逆 ≠ 0
-
浓
速
度
率
时 间
·正正反反应应
图 像
ひ正=ひ逆 ≠ 0
·逆逆反反应应
O
50
时间
2SO2+O2
2SO3
探究2:从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度、速
率随时间变化的规律吗?
速
率
·正反应
ひ正=ひ逆 ≠ 0
·逆反应
O
时间
反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大;
生成物浓度为零,逆反应速率为零。
随着反应的进行,反应物浓度降低,正反应速率减
=== 2C(g)达到平衡的标志是 A、C、
A.C的生成速率与C的分解速率相等。 B.单位时间生成n molA,同时生成3n molB。 C.A、B、C的物质的量浓度保持不变。 D. A的生成速率与C的分解速率相等
31
课堂练习
化学反应的速率和限度知识点总结

《第二章第三节化学反应的速率和限度》1.化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t表达式:v=△C/△t 单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)注意:(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其反应速率的数值可以不同,但都表同一反应的速率。
(必须标明用哪种物质来做标准) (2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。
(3)同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例如: 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4(3)化学反应速率均用正值来表示,且表示的是平均速率而不是瞬时速率(4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率(5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
【例1】某一反应物的初始浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了摩尔/升,求该反应的反应速率。
[ mol/(L•min) ]【例2】某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。
由图中数据分析,该反应的化学方程式为 3X +Y == 2Z ;反应开始至2min ,Z的平均反应速率为:mol/(L•min)【例3】在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是---------------( B )A. V(A) = mol/(L·s)B. V(B) = mol/(L·s)C. V(C) = mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)【总结】对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成同一物质表示的速率,才能比较。
3.影响化学反应速率的因素内因:由参加反应的物质的性质决定。
影响反应速率的因素有外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。
2.2 化学反应限度和化学平衡

课堂练习6
已知反应: H2(g) + Br2(g) =2HBr(g) ( 1) ( 2)
其K1= 4.0×10-2,则同温下反应:
1/2H2(g) + 1/2Br2(g) = HBr(g)
其K2为:
(A) (4.0×10-2)-1 (C) 4.0×10-2 (B) 2.0×10-1 (D) (4.0×10-2)-1/2
eq eq eq
a
eq
b
K是量纲为1的量。
上标eq表示在 平衡状态下。
注意平衡常数 (1)平衡常数的物理意义:
平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。 同一温度时,K值越大,反应向正方向(右) 进行的越彻底; (2)平衡常数的性质: K值不随浓度(分压)而变化,但受温度影响; (3)平衡常数表达式 ① 与反应方程式写法有关; ② 纯s、l :不表示在方程式中; ③ 适用于一切平衡系统。
2.2 化学反应限度和化学平衡 2.2.1. 反应限度和平衡常数 1.反应限度 化学平衡的热力学标志 :ΔG = 0 在一定温度条件下,可逆反应进行到一定程 度时,系统中反应物与生成物的浓度不再随时间 而改变,反应似乎已停止”. 化学平衡的动力学标志: (正 ) (逆) 化学平衡的特征:
①从客观上,系统的组成不再随时间而变。 ②化学平衡是动态平衡。 ③平衡组成与达到平衡的途径无关。
转化率
某反应物的转化率:
某反应物已转化的量 α 100% 某反应物初始的量
例2.6(参见p46)
(2.22)
2.2.3化学平衡移动及温度对平衡常数的影响
由于外界条件的改变而使可逆反 应从一种平衡状态向另一种平衡状
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化学学案12 第二章化学反应与能量
第三节化学反应的速率和限度(第二课时)姓名:
【教学目标】
1、认识化学反应限度的存在、概念和产生原因。
2、掌握达到化学反应限度的特征。
3、了解控制反应条件在生产生活中的作用,认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。
【设疑】炼铁高炉尾气之谜(学生阅读课本50页科学史话)
一、可逆反应
1、概念:条件下,一个化学反应既能从左到右进行,同时又能从右到左进行的反应。
如:。
【讨论】教材P51思考与交流
2、可逆反应在一定条件下,反应物完全转化为生成物(填“能”或“不能”)
3、可逆反应在写化学方程式时不用“=”而应用“”
4、可逆反应的特点:(1)正反应和逆反应发生的条件相同。
(2)反应物、生成物共同存在。
(3)反应有一定的限度。
【练习1】对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子()
A、只存在于O2中
B、只存在于SO3和O2中
C、只存在于SO2和O2中
D、存在于SO2、SO3和O2中
二.化学反应的限度
1.化学平衡状态:
一定条件下,反应里,反应速率和反应速率时,反应物和生成物的,达到了表面上静止的一种“平衡状态”,反应达到了限度的状态。
2.化学反应的限度:
化学平衡状态是反应达到的一种特殊状态,
是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的。
任何可逆反应在给定条件下的进程都是有一定限度,只是不同的反应限度不同。
改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度,即改变该反应的化学平衡状态。
3.化学平衡的特征:
①逆――(研究对象:)
可逆反应不能进行到底,即反应进程中反应物不能全部转化为生成物。
②等――(正反应速率逆反应速率)
用同一种物质来表示反应速率时,该物质的消耗的速率与生成的速率相等。
催化剂
③定――(反应混合物中各组分的浓度保持)
在可逆反应到达平衡时,各组成成分的浓度保持一定,不再随时间变化而变化。
注意:浓度不变不等于浓度相等。
④变――(反应条件改变,化学平衡发生)
改变影响化学平衡的条件,平衡就被破坏,正、逆反应速率不再相等。
⑤动――(化学平衡是平衡)
达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等,但不为零。
即v(正)=v(逆)>0,正反应和逆反应仍在进行。
4.平衡状态的判断:
①等――正反应速率和逆反应速率相等。
②定――反应混合物中各组分的浓度保持不变。
【讨论】1、一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2
D.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2
E.容器内的总物质的量不随时间变化
2、对于反应N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) 以下说法能否说明反应达到平衡?
A.容器内的总压强不随时间的变化而变化( )
B.容器内的总物质的量不随时间变化( )
【小结】:
【练习2】哪些说法能作为N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) 达到平衡的标志( )
①每生成2 mol NH3时,同时生成1 mol N2和3 mol H2。
②每生成2 mol NH3时,同时消耗1 mol N2和3 mol H2。
③每断开1 molN≡N键,就断开3 molH-H键。
④每断开1 molN≡N键,就生成6 molN-H键。
⑤每断开1 molN≡N键,就生成3 molH-H键。
⑥每断开1 molN≡N键,就断开6 molN-H键。
【练习3】可逆反应:2N O22NO+O2在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志( )
△
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
【填空】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应恒温恒容mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否平衡
混合物体系中
各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量浓度一定
②各物质的质量或各物质质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q
④在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD
压强
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)
温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
体系的密度密度一定
其他如体系颜色不再变化等
5.某指定反应物的转化率或利用率=
三.化学反应条件的控制
1.控制反应条件的意义:按需要改变化学反应的和反应。
【学生活动】阅读课文52页,提高煤的燃烧效率可以采取哪些措施?
2.提高燃料燃烧效率的措施
①、尽可能使燃料,提高的转化率.关键是燃料与
或要尽可能充分地接触,且空气要适当.
②、尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的,提高热能的.3.提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制 (包括 )。
它的意义在于、、
(如煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分等)。
【课后练习】
1、在一定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,表明反应:
A(g)+B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量
2、可逆反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是()
A、H2、I2、HI的浓度相等
B、H2、I2、HI的浓度保持不变
C、混合气体的密度保持不变
D、混合气体的颜色不再改变
3、在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是()
A、单位时间内生成nmolA2同时生成nmolAB
B、容器内的总物质的量不随时间变化
C、单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2
D、单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB2
4、下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()
①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气
A.①③
B.①②③
C.①③④
D.全部
5、一定条件下,X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到化学平衡的标志是()
A.Z的分解速率和生成速率相等B.X、Y、Z的浓度不再变化
C.反应体系的总质量保持不变 D.单位时间内生成nmolZ,同时生成nmolX
6、在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是()
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
7、在密闭的容器中进行X2(g) + 3Y2(g) 2 Z2(g),若X2、Y2、Z2的起始浓度分别为
0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L当反应达到平衡后各物质的浓度可能是:()
A.X2为 0.1mol/L 、
B. Y2为0.4mol/L、
C.Z2为 0.3mol/L、
D.Y2为 0.6mol/L
8、一定温度下、密闭容器中,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到化学平衡的标志是()
A.Z的生成速率是X的反应速率的2倍B.容器内压强恒定
C.X、Y、Z物质的量之比为1:3:2 D.单位时间内生成nmolZ,同时生成nmolX 9、将4 molA气体和2 molB气体在 2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应,
2A(g)+B(g)= 2C(g)若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(L·s)
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol/(L·s)
③2 s时物质A的转化率为70%④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L
其中正确的是()
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
10、X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物
质的量之比为3∶2,则Y的转化率最接近于()
A.33% B.40% C.50% D.65%。