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第03講 化學(xué)計(jì)算的常用方法
借助方程式，以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算題每年必考，一般不單獨(dú)命題，而是作為某道非選擇題中的一個(gè)設(shè)問(wèn)出現(xiàn)，而學(xué)生平時(shí)養(yǎng)成的重思維而輕結(jié)果的做題習(xí)慣，也使化學(xué)計(jì)算成為制約學(xué)生得高分的一個(gè)重要因素，因此加強(qiáng)化學(xué)計(jì)算能力也成為教學(xué)重點(diǎn)。
1．解題步驟
(1)根據(jù)題意寫(xiě)出并配平化學(xué)方程式。
(2)依據(jù)題中所給信息及化學(xué)方程式判斷過(guò)量物質(zhì)，用完全反應(yīng)物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算。
(3)把已知的和需要求解的量分別寫(xiě)在化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)式的下面，兩個(gè)量及單位“上下一致，左右相當(dāng)”。
(4)選擇有關(guān)量(如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關(guān)系作為計(jì)算依據(jù)，列比例式，求未知量。
2．解題模板
現(xiàn)以2H2＋O22H2O為例，方程式中有關(guān)量的關(guān)系如下：
化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝氣體體積之比(相同狀況下)≠質(zhì)量之比。根據(jù)化學(xué)方程式列比例式時(shí)應(yīng)遵循上述比例關(guān)系。
注意：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，所列比例是否正確的判斷依據(jù)是：“上下單位要一致，左右單位要對(duì)應(yīng)”。如
方法一：比例式法
（1）計(jì)算原理
　　　　　　　　　aA(g) ＋ bB(g)===cC(g)＋dD(g)
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比： a　 ∶ b　∶　 c ∶ d
質(zhì)量之比：　　　　aMA ∶ bMB∶ cMC∶　dMD
物質(zhì)的量之比： a　 ∶ b ∶ c ∶ d
氣體體積之比： a 　∶ b ∶ c　∶　d
(同溫同壓下)
不同物質(zhì)的相同物理量之間的換算可以按上述關(guān)系進(jìn)行。解題時(shí)要注意化學(xué)方程式中各種物質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系的單位問(wèn)題，同一物理量單位要一致。如果涉及兩種物理量，只要做到兩種物理量“上下一致，左右相當(dāng)”即可。
(2)解題步驟
方法二：關(guān)系式法
(1)應(yīng)用原理
關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡(jiǎn)化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關(guān)系表示出來(lái)，把多步計(jì)算簡(jiǎn)化成一步計(jì)算。正確書(shū)寫(xiě)關(guān)系式是用關(guān)系式法解化學(xué)計(jì)算題的前提。
(2)解題步驟
如利用多步反應(yīng)建立關(guān)系式的方法：
（1）疊加法(如利用空氣、木炭、水蒸氣制取氨氣)


由空氣、木炭、水蒸氣制取NH3過(guò)程中，C和NH3的關(guān)系式為3C～4NH3。
（2）元素守恒法
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
NO經(jīng)多次氧化和吸收，最終氮元素可完全轉(zhuǎn)化到硝酸中，由氮元素守恒知：NH3～HNO3。
（3）電子轉(zhuǎn)移守恒法
NH3HNO3，O22
由得失電子總數(shù)相等知，NH3經(jīng)氧化等一系列反應(yīng)生成HNO3，NH3和O2的關(guān)系式為NH3～2O2。
方法三：差量法
(1)應(yīng)用原理
差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中的熱量等。用差量法解題時(shí)先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。
如：　　 　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
固體質(zhì)量 24 g 差量Δm＝24 g
物質(zhì)的量 2 mol 1 mol 2 mol 差量Δn＝1 mol
氣體體積 1 2 差量ΔV＝1
(2)解題步驟
方法四：平均值法
1．依據(jù)
若XA＞XB，則XA＞＞XB，代表平均相對(duì)原子(分子)質(zhì)量、平均濃度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。
2．應(yīng)用
已知可以確定XA、XB的范圍；若已知XA、XB可以確定的范圍。
解題的關(guān)鍵是要通過(guò)平均值確定范圍，很多問(wèn)題的平均值需根據(jù)條件先確定下來(lái)再作出判斷。實(shí)際上，它是極值法的延伸。
方法五：守恒法
1．應(yīng)用原理
所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過(guò)程中某些物理量的總量保持“不變”。一切化學(xué)反應(yīng)都遵循某些守恒定律，在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、原子數(shù)目守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。
2．解題步驟
守恒法是高中化學(xué)計(jì)算中一種很重要的方法和技巧，其特點(diǎn)是抓住有關(guān)變化的始態(tài)和終態(tài)，忽略中間過(guò)程，利用其中某種不變量建立關(guān)系式，從而簡(jiǎn)化思路，快速解題。
考向1　比例式法
【典例1】（2024·湖北武漢）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.5g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成xL氫氣，下列比例式不正確的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】比例式應(yīng)注意單位要“上下一致，左右對(duì)應(yīng)”，6.5g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成xL氫氣，B項(xiàng)中的單位不是g，錯(cuò)誤，故選B。
【變式練1】（2024·浙江溫州）將40.0gFe、FeO混合物置于純氧中加熱，迅速被氧化生成46.4gFe3O4，將產(chǎn)物全部溶于鹽酸后，通入一定體積Cl2將Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，試計(jì)算：
(1)反應(yīng)生成Fe3O4的物質(zhì)的量為_(kāi)__________mol；
(2)通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為_(kāi)__________L；
(3)混合物中Fe、FeO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
【答案】(1)0.2mol
(2)2.24L
(3)1：2
【解析】（1）由題干信息在，反應(yīng)生成Fe3O4的質(zhì)量為46.4g，則其物質(zhì)的量為=0.2mol，故答案為：0.2；
（2）已知Fe3O4中Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量之比為2:1，則46.4g即0.2molFe3O4中含有的Fe2+為0.2mol，則根據(jù)離子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知，將Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24L；
（3）根據(jù)鐵原子守恒可知，n(Fe)+n(FeO)=3n(Fe3O4)=3×0.2mol=0.6mol，根據(jù)質(zhì)量守恒有：56n(Fe)+72n(FeO)=40.0g，聯(lián)合上述方程解得：n(Fe)=0.2mol，n(FeO)=0.4mol，故混合物中Fe、FeO的物質(zhì)的量之比為0.2mol：0.4mol=1:2，故答案為：1:2。
【變式練2】(2024·山東高三檢測(cè))將18.0 g鐵、銅混合粉末加入到100 mL 5.0 mol·L－1FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為3.2 g。下列說(shuō)法正確的是(　B　)
A．剩余固體是鐵、銅的混合物
B．反應(yīng)后溶液中n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.75 mol
C．反應(yīng)后溶液中n(Fe3＋)＝0.10 mol
D．原固體混合物中銅的質(zhì)量是8.0 g
【解析】鐵的還原性強(qiáng)于銅，將鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應(yīng)，氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5 mol，
由　Fe　＋ 2Fe3＋===3Fe2＋
56 g 2 mol
由此可知，0.5 mol Fe3＋可以消耗14 g鐵，由于實(shí)際溶解的金屬質(zhì)量是18.0 g－3.2 g＝14.8 g，故兩種金屬都參與反應(yīng)，且Fe3＋完全反應(yīng)，剩余的金屬是銅，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)。
設(shè)反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量是n1，反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量是n2
64 g·mol－1n1＋56 g·mol－1n2＝14.8 g，根據(jù)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋及Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋可知
n1＋n2＝
解得n1＝0.1 mol，n2＝0.15 mol，
則原來(lái)含有的銅的質(zhì)量是：0.1 mol×64 g·mol－1＋3.2 g＝9.6 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
溶液中的n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.1 mol＋0.15 mol＋0.5 mol＝0.75 mol，B項(xiàng)正確。
考向2　關(guān)系式法
【典例2】（2024·全國(guó)·高三專題練習(xí)）氯化亞銅()廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是和少量)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)。準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品，將其置于過(guò)量的溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用的溶液滴定到終點(diǎn)，消耗，溶液，反應(yīng)中被還原為。樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________(用含a、b、m的式子表示)。
【答案】
【解析】氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生離子反應(yīng)為6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，反應(yīng)的關(guān)系式為：
則n=6ab×10-3mol，m(CuCl)=99.5g/mol×6ab×10-3mol=0.597ab g，則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=%，。
【變式練3】（2024·全國(guó)·高三專題練習(xí)）利用碘量法測(cè)定產(chǎn)品純度，實(shí)驗(yàn)如下：
①稱量：將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中，蓋緊稱重為m1g；開(kāi)蓋并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重為m2g；再開(kāi)蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重為m3g，則樣品質(zhì)量為_(kāi)______g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定：先將轉(zhuǎn)化為可溶的，通過(guò)離子交換柱發(fā)生反應(yīng)：；交換結(jié)束后，向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液，發(fā)生反應(yīng)：；反應(yīng)完全后，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：。滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗的溶液VmL，則樣品中(摩爾質(zhì)量為Mg/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。稱量時(shí)，若加入待測(cè)樣品后，開(kāi)蓋時(shí)間超過(guò)1分鐘，則滴定時(shí)消耗溶液的體積將_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)，樣品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 m3 2m2+m1 ×100% 不變 偏大
【解析】①由題意可知，稱量瓶的總質(zhì)量為[m2 (m1 m2)]g=(2m2 m1)g，則樣品質(zhì)量為(m3 2m2+m1)g，故答案為：m3 2m2+m1；
②由題給方程式可得如下關(guān)系式：，滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗VmLcmol/L硫代硫酸鈉溶液，則樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%；若加入待測(cè)樣品后，若開(kāi)蓋時(shí)間超過(guò)1分鐘會(huì)使揮發(fā)出的二硫化碳的質(zhì)量大于(m1 m2)g，m3偏小、(m3 2m2+m1)偏小，導(dǎo)致所測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，故答案為：×100%；偏大。
【變式練4】黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.100 0 g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL。
已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(1)樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng))________(保留1位小數(shù))。
(2)煅燒10 t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_(kāi)_______L，制得98%的硫酸質(zhì)量為_(kāi)_______t。
【答案】(1)90.0%　(2)3.36×106　15
解析　(1)據(jù)方程式：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
得關(guān)系式：
Cr2O～6Fe2＋～3SO2～FeS2
1　　　　　　　　　　
　
m(FeS2)＝0.090 00 g
樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.0%。
(2)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
　 4 mol　　　　　　　　　 8 mol
　 mol　　　　 n(SO2)
n(SO2)＝1.5×105 mol
V(SO2)＝3.36×106 L
由SO2　～SO3　～H2SO4
　1 mol　　　　　 98 g
　1.5×105 mol　　m(H2SO4)×98%
得m(H2SO4)＝1.5×107 g＝15 t。
考向3　差量法
【典例3】（2024·上海徐匯）(標(biāo)況下)將3.36LCO2氣體緩慢通過(guò)足量的Na2O2固體后，所得固體的增重為
A．3.8g B．2.4g C．4.2g D．6.6g
【答案】C
【解析】解設(shè)所得固體質(zhì)量增重x。
故選：C。
【變式練5】（2024·全國(guó)）某甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，質(zhì)子交換膜(只有質(zhì)子能夠通過(guò))左右兩側(cè)的溶液均為1L2mol/LH2SO4溶液。電極a的電極反應(yīng)式為_(kāi)______，當(dāng)導(dǎo)線中有發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量差為_(kāi)______g(假設(shè)反應(yīng)物耗盡，忽略氣體的溶解)。
【答案】 24
【解析】由圖可知，通入甲醇電極a為燃料電池的負(fù)極，酸性條件下，甲醇在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反電極應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)式為，通入氧氣的電極b為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成時(shí)，電極反應(yīng)式為，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，有通過(guò)質(zhì)子交換膜由左側(cè)進(jìn)入右側(cè)，左側(cè)減輕質(zhì)量為×12g+2g=6g，右側(cè)增加質(zhì)量為×36g+2g=18g，則左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為18g+6g=24g，故答案為：；24。
【變式練6】將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5 L CO2氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)球形干燥管中的過(guò)氧化鈉，氣體體積變?yōu)?.88 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則剩余氣體中氧氣的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
【答案】　0.05 mol
【解析】
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　ΔV
2　　　　　　　　　　　　 1　　1
　　　　　　　　　　 　　　V　5 L－3.88 L＝1.12 L
V＝1.12 L，n(O2)＝＝0.05 mol。
考向4　守恒法
【典例4】（2024·浙江）某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定Al(NO3)3·xH2O的結(jié)晶水?dāng)?shù)目。稱取樣品7.50g，經(jīng)熱分解測(cè)得氣體產(chǎn)物中有NO2、O2 、HNO3、H2O， 其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是Al2O3，質(zhì)量為1.02g。請(qǐng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算：
(1)x=_______；
(2)氣體產(chǎn)物中m(O2)_______ g。
【答案】(1)9
(2)0.32
【解析】（1）Al(NO3)3·xH2O的摩爾質(zhì)量為(213+18x)g/mol，根據(jù)固體產(chǎn)物氧化鋁的質(zhì)量為1.02g，可知樣品中n(Al)= ，則，解得x=9；
（2）氣體產(chǎn)物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol，由氫原子守恒，則n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol，根據(jù)氮元素守恒，n(NO2)=樣品中N的物質(zhì)的量-HNO3中N的物質(zhì)的量=0.02×3-0.02=0.04mol，根據(jù)氧元素守恒，n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)mol÷2=0.01mol，m（O2）=0.01mol×32g/mol=0.32g。
【變式練7】（2024·全國(guó)）不同的鹵素原子之間要化合形成一系列化合物，這類化合物叫鹵素互化物。現(xiàn)將4.66gBrClx溶于水后，通入足量SO2氣體與其反應(yīng)，生成氫溴酸、鹽酸和硫酸。用NaOH溶液將溶液調(diào)至中性后加入過(guò)量Ba(NO3)2溶液，充分反應(yīng)后濾去沉淀物，再向溶液中加入過(guò)量的AgNO3溶液，最后得15.46g鹵化銀沉淀。計(jì)算確定BrClx中x的值_______。
【答案】3
【解析】本題涉及的化學(xué)反應(yīng)較多，有：
①2BrClx + (x +1)SO2 + 2(x +1)H2O = 2HBr + 2xHCl + (x+1)H2SO4
②SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
③Cl- + Ag+ =AgCl↓
④Br- + Ag+ = AgBr↓
顯然，最后得到的15.46g鹵化銀沉淀就是AgCl和AgBr的混合物。
根據(jù)Br和Cl的原子個(gè)數(shù)守恒，可得：
BrClx　————AgCl　＋　xAgBr
　(80+35.5x)g 1 mol x mol
4.66g mol mol
依題意，得：mol×143.5g/mol＋mol×188g/mol = 15.46g
解得，x = 3。
【變式練8】計(jì)算填空。
（1）2.3gNa和足量的水反應(yīng)生成氣體在標(biāo)況下氣體的體積是___。
（2）5.1g鎂和鋁混合物與足量的鹽酸反應(yīng)放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)下5.6L，則鎂和鋁物質(zhì)的量之比是___。
（3）2.8g鐵與足量的氯氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)是___。
【答案】 1.12L 1：1 0.15NA
【解析】(1)2.3gNa為0.1mol，與足量的水反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子，H原子由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，故生成0.05mol氫氣，即標(biāo)況下的體積為1.12L；
(2)鎂和鋁與足量的鹽酸反應(yīng)放出氫氣，標(biāo)況下的體積為5.6L，為0.25mol，轉(zhuǎn)移0.25mol×2=0.5mol電子，n(Mg)×24g/mol+n(Al)×27g/mol=5.1g,n(Mg)×2 +n(Al)×3=0.5mol，化簡(jiǎn)，n(Mg)=n(Al)=0.1mol，則鎂和鋁物質(zhì)的量之比是1：1；
(3)鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，鐵的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)，1molFe反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子，2.8g鐵的物質(zhì)的量為0.05mol，轉(zhuǎn)移0.15mol電子，即0.15NA。
【變式練9】（2024·廣東深圳）某混合溶液中所含離子的濃度如下表，則X可能為
所含離子 X
濃度/() 2 1 2 1
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A．假設(shè)溶液體積為1L，所帶負(fù)電荷的物質(zhì)的量為2mol，和所帶正電荷總量為4mol，溶液呈電中性，可得需要加入陰離子。又X離子濃度為2mol/L，那么陰離子需帶一個(gè)單位負(fù)電荷，A正確；
B．、與會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能共存，B正確；
C．由A可知溶液中需加入陰離子，C錯(cuò)誤；
D．、與會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能共存，D正確；
故選A。
考向5　平均值法
【典例5】（2024·浙江·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）碳在空氣中燃燒后所得4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的混合氣體，組成為CO、CO2、N2（其他成分忽略），平均相對(duì)分子質(zhì)量為30，與足量的灼熱氧化銅反應(yīng)，所得的氣體質(zhì)量增加了0.4 g：
（1）N2的體積________。
（2）原空氣中O2、N2的體積比為_(kāi)_______。
【答案】 3.36 L 1∶4
【解析】(1)所得氣體質(zhì)量增加了0.4 g，是由反應(yīng)CO＋CuOCO2＋Cu所致，可利用差量法，求出CO的質(zhì)量、體積或物質(zhì)的量，然后利用平均相對(duì)分子質(zhì)量為30，建立等量關(guān)系式，可求出CO2的體積，最后求出N2的體積。
(2)利用氧元素守恒，可求出O2的體積，從而求出原空氣中O2、N2的體積比。
(1)由反應(yīng)式CO＋CuOCO2＋Cu，可建立下列關(guān)系式：
V(CO)＝0.56 L。
M(CO)＝28 g·mol－1，M(N2)＝28 g·mol－1，M(CO2)＝44 g·mol－1。
設(shè)混合氣體中CO和N2的體積分?jǐn)?shù)為x，則CO2的體積分?jǐn)?shù)為1－x，
28x＋44×(1－x)＝30，x＝，1－x＝，V(CO2)＝4.48×L＝0.56 L
V(CO)＝0.56 L，V(CO2)＝0.56 L，V(N2)＝4.48 L－(0.56＋0.56)L＝3.36 L。答案為：3.36 L；
(2)V(O2)＝(0.56/2＋0.56) L＝0.84 L，V(O2) ∶V(N2)＝0.84∶3.36＝1∶4。答案為：1∶4。
【變式練10】（2024·云南）由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體，它對(duì)氫氣的相對(duì)密度是13.2，將1 L的混合氣體和4 L氧氣在容積固定的密閉容器中完全燃燒并保持原來(lái)的溫度(120 ℃)，測(cè)得密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)比反應(yīng)前增加了4%。
(1)寫(xiě)出混合氣體中兩種烴的分子式______。
(2)計(jì)算混合氣體中兩種烴的體積比______。
【答案】 CH4、C3H6 3∶2
【解析】混合氣體平均摩爾質(zhì)量為13.2×M(H2)=13.2×2g/mol=26.4g/mol，則兩種氣態(tài)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量一個(gè)大于26.4，一個(gè)小于26.4，所以一定有甲烷；對(duì)于甲烷而言，燃燒后(高于水的沸點(diǎn))氣體體積不變，充分燃燒說(shuō)明產(chǎn)物只有二氧化碳和水；同溫同壓下，氣體的體積比和物質(zhì)的量成正比，反應(yīng)前充入氣體為5 mol，反應(yīng)后增加4%，變?yōu)?.2mol，氣體物質(zhì)的量增加0.2mol，設(shè)烯烴中碳原子數(shù)為n、在1mol 混合氣(混合氣體1體積)中物質(zhì)的量為xmol，甲烷為(1-x)mol；根據(jù)，可知物質(zhì)的量變化(2 n-1-1.5n)=0.5n-1，列方程求出x=0.2÷(0.5n-1)，所以n(甲烷)=(1-x)=(5n-12)÷(5n-10)，又1mol混合氣質(zhì)量為26.4g，所以16×[(5n-12)÷(5n-10)]+14n×0.2÷(0.5n-1)=26.4，計(jì)算得出n=3，烯烴為丙烯，丙烯物質(zhì)的量x=0.2÷(0.5n-1)=0.4，所以百分含量0.4÷1×100%=40%，甲烷60%，甲烷和丙烯的體積之比是3:2；綜上分析可知：
(1)混合氣體中兩種烴的分子式分別為：CH4、C3H6；
(2)混合氣體中甲烷和丙烯的體積比3∶2。
【變式練11】（2024·新疆烏魯木齊）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體8.96L，質(zhì)量是12.8g。此混合物中：
(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是_______。
(2)CO的體積分?jǐn)?shù)是_______。
(3)CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______。
(4)C和O的原子個(gè)數(shù)比_______。
(5)CO和CO2的物質(zhì)的量比是_______。
(6)碳原子的物質(zhì)的量是_______。
(7)混合氣體的密度_______g/L(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
【答案】(1)32g/mol
(2)75%
(3)65.625%
(4)4:5
(5)3:1
(6)0.4mol
(7)1.43
【解析】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體8.96L，物質(zhì)的是為=0.4mol，設(shè)CO的物質(zhì)的量為x，則CO2的物質(zhì)的量為(0.4-x)，由此可建立如下等式：28x+44(0.4-x)=12.8，則x=0.3mol，0.4-x=0.1mol。
（1）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是=32g/mol。答案為：32g/mol；
（2）CO的體積分?jǐn)?shù)是=75%。答案為：75%；
（3）CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=65.625%。答案為：65.625%；
（4）由分析可知，CO的物質(zhì)的量為0.3mol，CO2的物質(zhì)的量為0.1mol，則C和O的原子個(gè)數(shù)比0.4mol:0.5mol=4:5。答案為：4:5；
（5）CO和CO2的物質(zhì)的量比是0.3mol:0.1mol=3:1。答案為：3:1；
（6）由分析可知，CO、CO2的物質(zhì)的量共為0.4mol，則碳原子的物質(zhì)的量是0.4mol。答案為：0.4mol；
（7）混合氣體的密度為≈1.43g/L。答案為：1.43。
1．(關(guān)系式法)(2017·江蘇高考節(jié)選)堿式氯化銅是重要的無(wú)機(jī)殺菌劑。堿式氯化銅有多種組成，可表示為Cua(OH)bClc·xH2O。為測(cè)定某堿式氯化銅的組成，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①稱取樣品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成 100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取25.00 mL溶液A，調(diào)節(jié)pH 4～5，用濃度為 0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2＋(離子方程式為Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL。通過(guò)計(jì)算確定該樣品的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
【解析】由②中生成AgCl的質(zhì)量，可計(jì)算出1.116 0 g樣品中Cl－的物質(zhì)的量n(Cl－)；由③可計(jì)算出1.1160g樣品中Cu2＋的物質(zhì)的量n(Cu2＋)，根據(jù)電荷守恒：n(OH－)＋n(Cl－)＝ 2n(Cu2＋)，得出n(OH－)，最后由質(zhì)量守恒得出n(H2O)；由四種粒子的物質(zhì)的量，可確定樣品的化學(xué)式。
【答案】n(Cl－)＝n(AgCl)×＝×＝4.800×10－3 mol
n(Cu2＋)＝n(EDTA)×＝0.080 00 mol·L－1×30.00 mL×10－3 L·mL－1×＝9.600×10－3 mol
n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10－3 mol＝1.440×10－2 mol
m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.170 4 g
m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g·mol－1＝0.614 4 g
m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g·mol－1＝0.244 8 g
n(H2O)＝＝4.800×10－3 mol
a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1
化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl·H2O
2．（平均值法）兩種金屬混合物共15 g，投入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后得到11.2 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合物的組成肯定不可能為(　　)
A．Mg和Ag B．Zn和Cu
C．Al和Zn D．Al和Cu
【答案】　B
【解析】　本題可用平均摩爾電子質(zhì)量(即提供1 mol電子所需金屬的質(zhì)量)法求解。反應(yīng)中H＋被還原生成H2，由題意可知15 g金屬混合物可提供1 mol e－，其平均摩爾電子質(zhì)量為15 g·mol－1。選項(xiàng)中金屬M(fèi)g、Zn、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為12 g·mol－1、32.5 g·mol－1、9 g·mol－1，其中不能與鹽酸反應(yīng)的Ag和Cu的摩爾電子質(zhì)量可看做無(wú)窮大。根據(jù)數(shù)學(xué)上的平均值原理可知，原混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量大于15 g·mol－1，另一種金屬的摩爾電子質(zhì)量小于15 g·mol－1。由此可判斷出原混合物肯定不可能是Zn和Cu。
3．（差量法）將a L NH3通過(guò)灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎 L(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)，該b L氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是(　　)
A.　　　　　　 B．
C. D．
【答案】　C
【解析】設(shè)參加反應(yīng)的氨氣體積為x，則
2NH3N2＋3H2　　ΔV
　2 2
　x b－a
x＝(b－a)L
所以氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為＝。
4．（原子守恒法）將質(zhì)量為38.4克的粉投入一定量的濃硝酸中，固體完全溶解，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下、混合氣體。則反應(yīng)所消耗的硝酸的物質(zhì)的量為
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】38.4克的的物質(zhì)的量為0.6mol，將質(zhì)量為38.4克的粉投入一定量的濃硝酸中，固體完全溶解，根據(jù)銅元素守恒，生成0.6molCu(NO3)2，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下、混合氣體。根據(jù)N元素守恒，表現(xiàn)酸性的硝酸為1.2mol，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為，則反應(yīng)所消耗的硝酸的物質(zhì)的量為1.2mol+1mol=2.2mol，選C。
5．(電荷守恒)某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO)＝6.5 mol·L－1。若將200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應(yīng)加入1.6 mol·L－1的NaOH溶液的體積為(　　)
A．0.5 L B．1.625 L
C．1.8 L D．2 L
【答案】D
【解析】選D　若忽略溶液中的H＋和OH－，根據(jù)電荷守恒得2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝2c(SO)
2×2＋3c(Al3＋)＝2×6.5，則c(Al3＋)＝3 mol·L－1。
加入NaOH溶液使Mg2＋、Al3＋分離，此時(shí)NaOH轉(zhuǎn)化成Na2SO4和NaAlO2
此混合溶液的電荷守恒(忽略溶液中的H＋和OH－)為
n(Na＋)＝2n(SO)＋n(AlO)
＝2×6.5 mol·L－1×0.2 L＋3 mol·L－1×0.2 L＝3.2 mol
V(NaOH)＝＝2 L。
在高中化學(xué)涉及圖象問(wèn)題，一般都與物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度和氣體的體積等有關(guān)，下面僅以熱重定量分析法和圖象分析觀察法為例，介紹一下物質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量在綜合計(jì)算的應(yīng)用。
在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時(shí)間關(guān)系的方法。通過(guò)分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。
熱重法的特點(diǎn)是定量性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量變化，根據(jù)這一特點(diǎn)，只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重法來(lái)研究物質(zhì)的組成與變化。
熱重曲線分析法：根據(jù)熱重曲線上的失重量，由產(chǎn)物(即逸出物質(zhì))的量計(jì)算反應(yīng)物(即試樣組成)的量。
圖象分析觀察法：以高考中最為常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像為例進(jìn)行分析。
（1）熱重曲線分析計(jì)算步驟
①設(shè)晶體為1mol。
②失重一般是先失水、再失氣態(tài)非金屬氧化物。
③計(jì)算每步的m余,=固體殘留率。
④晶體中金屬質(zhì)量不減少,仍在m余中。
⑤失重后的殘留物一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得mO,由n金屬∶nO即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。
（2）圖象分析觀察法(以化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像為例)：
一、解答該類題目要注意以下步驟：
第一步：識(shí)別圖像類型。即明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，理清線和點(diǎn)（平臺(tái)、拆線、拐點(diǎn)等）的關(guān)系。
第二步：把握反應(yīng)特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化（正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)）、反應(yīng)熱（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)）等。
第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，特別是影響因素及使用前提條件等。
第四步：數(shù)形結(jié)合解答。圖表與原理整合，逐項(xiàng)分析圖表，重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像解題思路
考向1　熱重曲線分析法
【典例1】黃銨鐵礬 [化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩爾質(zhì)量為480 g·mol-1]。Min Ristic等曾對(duì)黃銨鐵礬進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果可用下圖熱重曲線表示(已知：黃銨鐵礬在300 ℃前分解釋放的物質(zhì)為H2O，300～575 ℃之間只有NH3和H2O放出，此時(shí)殘留固體只存在Fe、O、S三種元素，670 ℃以上得到的是純凈的紅棕色粉末)。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)及圖中數(shù)據(jù)確定黃銨鐵礬的化學(xué)式為_(kāi)______。
【答案】NH4Fe3(SO4)2(OH)6
【解析】設(shè)有480 g物質(zhì)分解，670 ℃以上為紅棕色純凈物Fe2O3，則其物質(zhì)的量為n(Fe2O3)= =1.5 mol，即y=3；在固體質(zhì)量400 g→240 g時(shí)，分析可知，該產(chǎn)物為SO3和Fe2O3，則n(SO3)= =2 mol，即z=2；化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，則x+3×(+3)+ 2×(-2)+w×(-1)=0，17x+3×56+2×96+17w=480，解得x=1、w=6，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
【變式練1】將8.34gFeSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。在100℃時(shí)，M的化學(xué)式為_(kāi)__________
【答案】FeSO4·4H2O
【解析】8.34g FeSO4·7H2O為0.03mol，加熱時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水，在100℃時(shí)，樣品失重8.34g-6.72g=1.62g，失去結(jié)晶水為0.09mol，則1分子FeSO4·7H2O失去3個(gè)結(jié)晶水，故此時(shí)M化學(xué)式為FeSO4·4H2O。
【變式練2】0.80g CuSO4·5H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式_______(要求寫(xiě)出推斷過(guò)程)；
【答案】(1)CuSO4·H2O
【解析】（1）由圖分析可知，CuSO4·5H2O受熱到102℃時(shí)開(kāi)始脫水分解，113℃時(shí)可得到較穩(wěn)定的一種中間物，到258℃時(shí)才會(huì)繼續(xù)分解。在200℃時(shí)固體的質(zhì)量為0.57g，可能是失去了部分結(jié)晶水，用差量法可以計(jì)算：
，解n=4，由此可以確定在200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4·H2O。
考向2　圖象法
【典例1】（2024·浙江杭州）在一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成另外兩種氣體，反應(yīng)中各物質(zhì)的量變化如圖所示，對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是
A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2B(g)+C(g)6A(g)+2D(g)
B．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，v(B)=v(D)
C．物質(zhì)A在0～6s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.1mol L-1 s-1
D．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，各物質(zhì)的濃度不再改變，反應(yīng)停止
【答案】C
【解析】A．從圖中可知，BC為反應(yīng)物，AD為生成物，且各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，但是根據(jù)化學(xué)方程式可知，2v(B)=3v(D)，B錯(cuò)誤；
C．物質(zhì)A在0-6s內(nèi)物質(zhì)的量變化量為1.2mol，則v(A)=，C正確；
D．反應(yīng)進(jìn)行到6s，此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)并未停止，D錯(cuò)誤；
故答案選C。
【變式練1】（2024·廣東）下列圖示與對(duì)應(yīng)敘述不相符的是
A．圖1各物質(zhì)均為氣體，升高溫度時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)減小
B．圖2為在絕熱恒容密閉容器中，反應(yīng)的正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖，由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C．圖3為合成氨反應(yīng)中，其它條件不變時(shí)，起始時(shí)H2用量對(duì)反應(yīng)的影響圖，則圖中溫度T1＜T2，a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點(diǎn)
D．圖4中，反應(yīng)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)，則E點(diǎn)v正＞v逆
【答案】C
【解析】A．根據(jù)圖1示可知：反應(yīng)物的能量比生成物的能量高，因此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。在其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致平衡常數(shù)減小，A正確；
B．對(duì)于該反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，會(huì)使反應(yīng)速率逐漸減小，但圖示的正反應(yīng)速率逐漸增大，反應(yīng)在絕熱恒容密閉容器中進(jìn)行，說(shuō)明反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致容器的溫度升高，溫度升高對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，因而化學(xué)反應(yīng)速率逐漸增大，B正確；
C．根據(jù)圖示可知：a、b、c三點(diǎn)處于同一溫度下進(jìn)行，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)H2的物質(zhì)的量越多，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)正向進(jìn)行程度就越大，反應(yīng)所處的平衡狀態(tài)中N2的轉(zhuǎn)化率就越高。由于圖中c點(diǎn)H2開(kāi)始時(shí)H2的物質(zhì)的量最多，故c點(diǎn)N2的平衡轉(zhuǎn)化率最高，C錯(cuò)誤；
D．在圖4中，反應(yīng)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)，在線上方的E點(diǎn)時(shí)A物質(zhì)的含量比該壓強(qiáng)下的平衡點(diǎn)高，反應(yīng)正向進(jìn)行，則E點(diǎn)v正＞v逆，D正確；
故合理選項(xiàng)是C。
【變式練2】（2024·湖北宜昌）甲酸(HCOOH)具有液氫儲(chǔ)存材料和清潔制氫的巨大潛力，產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)為：HCOOH(g) CO2(g)+H2(g)，在T℃時(shí)，向體積不等的恒容密閉容器中分別加入一定量的，反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得各容器中甲酸的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示，其中m、n點(diǎn)反應(yīng)達(dá)平衡。下列說(shuō)法正確的是
A．m、p兩點(diǎn)中，甲酸的濃度：m=p
B．
C．p點(diǎn)時(shí)的體積分?jǐn)?shù)約為
D．n點(diǎn)時(shí)再充入一定量，達(dá)平衡時(shí)甲酸的轉(zhuǎn)化率升高
【答案】C
【解析】A．m、p兩點(diǎn)甲酸的轉(zhuǎn)化率相等，p點(diǎn)容器體積更大，則平衡向體積減小方向移動(dòng)，所以甲酸濃度：，故A錯(cuò)誤；
B．在T℃時(shí)，假設(shè)充入的物質(zhì)的量為1mol，m點(diǎn)甲酸的轉(zhuǎn)化率為40%，n點(diǎn)甲酸的轉(zhuǎn)化率為80%，由于溫度一樣，所以平衡常數(shù)K相等，則存在K=，，故B錯(cuò)誤；
C．在T℃時(shí)，假設(shè)充入的物質(zhì)的量為1mol，m點(diǎn)反應(yīng)達(dá)平衡，甲酸的轉(zhuǎn)化率為40%，則平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)為，故p點(diǎn)的體積分?jǐn)?shù)約為，故C正確；
D．n點(diǎn)反應(yīng)達(dá)平衡，再充入一定量，平衡正向移動(dòng)，但是甲酸的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯(cuò)誤；
故選C。
1．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)進(jìn)行熱重曲線分析：
①分析181℃時(shí)固體產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)__________。
②寫(xiě)出在300℃時(shí)生成固體產(chǎn)物(一種含鎂的堿式鹽)的化學(xué)方程式___________。
【答案】
【解析】①203g的物質(zhì)的量為1mol，1molMgCl2的質(zhì)量為95g， 181℃時(shí)固體產(chǎn)物為131g，則結(jié)晶水為131g-95g=36g，含結(jié)晶水為2mol，則化學(xué)式為。
②在300℃時(shí)生成固體產(chǎn)物(一種含鎂的堿式鹽)其質(zhì)量為76.5g，含1molMg2+、1molOH-、1molCl-、則為，則化學(xué)方程式為。
2．（2024·四川內(nèi)江）已知可逆反應(yīng)，其他條件不變，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和溫度(T)或壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖，根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確的是
A．平衡常數(shù)K：，
B．反應(yīng)達(dá)到平衡后，添加合適的催化劑，D的百分含量增加
C．e、f點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率：
D．，
【答案】A
【解析】A．根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”，知，，溫度降低，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故，由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故，A項(xiàng)正確；
B．反應(yīng)達(dá)到平衡后，添加合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，D的百分含量不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．e點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度小于f點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度，故，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”，知，，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選A。
3．（2024·重慶·高三階段練習(xí)）在某一恒溫、恒容的密閉容器中通入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)：3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)ΔH<0。t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，在t2時(shí)刻改變某一條件，其反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)：KⅠ＜KⅡ
B．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)：Ⅰ＜Ⅱ
C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能
D．t2時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加H2和N2的混合氣
【答案】B
【解析】該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，t2時(shí)刻改變某一條件，v正瞬時(shí)不變，說(shuō)明改變的條件不可能是壓強(qiáng)、溫度和催化劑，v正后逐漸增大直至達(dá)到新平衡，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，t2時(shí)刻改變的條件是向容器中加入一定量的NH3。
A．平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，t2時(shí)刻改變的條件不可能是改變溫度，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，則平衡常數(shù)：KⅠ=KⅡ，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．t2時(shí)刻改變的條件是向容器中加入一定量的NH3，平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)：Ⅰ＜Ⅱ，B項(xiàng)正確；
C．根據(jù) H=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能＜0，則正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．t2時(shí)刻改變的條件若是向密閉容器中加H2和N2的混合氣，則v正瞬時(shí)增大，后逐漸減小直至達(dá)到新平衡，與圖不吻合，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選B。
4．（2024·四川）定條件下，發(fā)生反應(yīng) ，達(dá)到平衡后根據(jù)下列圖像判斷：
A． B．C． D．E.
(1)表示升高溫度，達(dá)到新平衡的是_______(填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”，下同)，新平衡中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)。
(2)表示降低壓強(qiáng)，達(dá)到新平衡的是_______，A的轉(zhuǎn)化率_______。
(3)表示減少C的濃度，達(dá)到新平衡的是_______。
(4)增加A的濃度，達(dá)到平衡后A的轉(zhuǎn)化率_______。
【答案】(1) B 減小
(2) C 減小
(3)E
(4)減小
【解析】（1）升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均瞬間增大，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，新平衡中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，對(duì)應(yīng)圖象為B；
故答案是：B；減小；
（2）降低壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正、逆反應(yīng)速率均減小，A的轉(zhuǎn)化率也減小，對(duì)應(yīng)圖象為C；
故答案是：C；減小；
（3）減少C的量，即減小產(chǎn)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬時(shí)不變，逆反應(yīng)速率瞬時(shí)減小，平衡正向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)圖象為E；
故答案是：E；
（4）增加A的量，正反應(yīng)速率瞬時(shí)增大，逆反應(yīng)速率瞬時(shí)不變，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率減小，另一種反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大，對(duì)應(yīng)圖象為A；
故答案是：減小。
2/ 讓教學(xué)更有效 精品試卷 | 化學(xué)
第03講 化學(xué)計(jì)算的常用方法
借助方程式，以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算題每年必考，一般不單獨(dú)命題，而是作為某道非選擇題中的一個(gè)設(shè)問(wèn)出現(xiàn)，而學(xué)生平時(shí)養(yǎng)成的重思維而輕結(jié)果的做題習(xí)慣，也使化學(xué)計(jì)算成為制約學(xué)生得高分的一個(gè)重要因素，因此加強(qiáng)化學(xué)計(jì)算能力也成為教學(xué)重點(diǎn)。
1．解題步驟
(1)根據(jù)題意寫(xiě)出并配平化學(xué)方程式。
(2)依據(jù)題中所給信息及化學(xué)方程式判斷過(guò)量物質(zhì)，用完全反應(yīng)物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算。
(3)把已知的和需要求解的量分別寫(xiě)在化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)式的下面，兩個(gè)量及單位“上下一致，左右相當(dāng)”。
(4)選擇有關(guān)量(如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關(guān)系作為計(jì)算依據(jù)，列比例式，求未知量。
2．解題模板
現(xiàn)以2H2＋O22H2O為例，方程式中有關(guān)量的關(guān)系如下：
化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝氣體體積之比(相同狀況下)≠質(zhì)量之比。根據(jù)化學(xué)方程式列比例式時(shí)應(yīng)遵循上述比例關(guān)系。
注意：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，所列比例是否正確的判斷依據(jù)是：“上下單位要一致，左右單位要對(duì)應(yīng)”。如
方法一：比例式法
（1）計(jì)算原理
　　　　　　　　　aA(g) ＋ bB(g)===cC(g)＋dD(g)
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比： a　 ∶ b　∶　 c ∶ d
質(zhì)量之比：　　　　aMA ∶ bMB∶ cMC∶　dMD
物質(zhì)的量之比： a　 ∶ b ∶ c ∶ d
氣體體積之比： a 　∶ b ∶ c　∶　d
(同溫同壓下)
不同物質(zhì)的相同物理量之間的換算可以按上述關(guān)系進(jìn)行。解題時(shí)要注意化學(xué)方程式中各種物質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系的單位問(wèn)題，同一物理量單位要一致。如果涉及兩種物理量，只要做到兩種物理量“上下一致，左右相當(dāng)”即可。
(2)解題步驟
方法二：關(guān)系式法
(1)應(yīng)用原理
關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡(jiǎn)化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關(guān)系表示出來(lái)，把多步計(jì)算簡(jiǎn)化成一步計(jì)算。正確書(shū)寫(xiě)關(guān)系式是用關(guān)系式法解化學(xué)計(jì)算題的前提。
(2)解題步驟
如利用多步反應(yīng)建立關(guān)系式的方法：
（1）疊加法(如利用空氣、木炭、水蒸氣制取氨氣)


由空氣、木炭、水蒸氣制取NH3過(guò)程中，C和NH3的關(guān)系式為3C～4NH3。
（2）元素守恒法
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
NO經(jīng)多次氧化和吸收，最終氮元素可完全轉(zhuǎn)化到硝酸中，由氮元素守恒知：NH3～HNO3。
（3）電子轉(zhuǎn)移守恒法
NH3HNO3，O22
由得失電子總數(shù)相等知，NH3經(jīng)氧化等一系列反應(yīng)生成HNO3，NH3和O2的關(guān)系式為NH3～2O2。
方法三：差量法
(1)應(yīng)用原理
差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中的熱量等。用差量法解題時(shí)先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。
如：　　 　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
固體質(zhì)量 24 g 差量Δm＝24 g
物質(zhì)的量 2 mol 1 mol 2 mol 差量Δn＝1 mol
氣體體積 1 2 差量ΔV＝1
(2)解題步驟
方法四：平均值法
1．依據(jù)
若XA＞XB，則XA＞＞XB，代表平均相對(duì)原子(分子)質(zhì)量、平均濃度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。
2．應(yīng)用
已知可以確定XA、XB的范圍；若已知XA、XB可以確定的范圍。
解題的關(guān)鍵是要通過(guò)平均值確定范圍，很多問(wèn)題的平均值需根據(jù)條件先確定下來(lái)再作出判斷。實(shí)際上，它是極值法的延伸。
方法五：守恒法
1．應(yīng)用原理
所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過(guò)程中某些物理量的總量保持“不變”。一切化學(xué)反應(yīng)都遵循某些守恒定律，在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、原子數(shù)目守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。
2．解題步驟
守恒法是高中化學(xué)計(jì)算中一種很重要的方法和技巧，其特點(diǎn)是抓住有關(guān)變化的始態(tài)和終態(tài)，忽略中間過(guò)程，利用其中某種不變量建立關(guān)系式，從而簡(jiǎn)化思路，快速解題。
考向1　比例式法
【典例1】（2024·湖北武漢）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.5g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成xL氫氣，下列比例式不正確的是
A． B．
C． D．
【變式練1】（2024·浙江溫州）將40.0gFe、FeO混合物置于純氧中加熱，迅速被氧化生成46.4gFe3O4，將產(chǎn)物全部溶于鹽酸后，通入一定體積Cl2將Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，試計(jì)算：
(1)反應(yīng)生成Fe3O4的物質(zhì)的量為_(kāi)__________mol；
(2)通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為_(kāi)__________L；
(3)混合物中Fe、FeO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
【變式練2】(2024·山東高三檢測(cè))將18.0 g鐵、銅混合粉末加入到100 mL 5.0 mol·L－1FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為3.2 g。下列說(shuō)法正確的是(　B　)
A．剩余固體是鐵、銅的混合物
B．反應(yīng)后溶液中n(Fe2＋)＋n(Cu2＋)＝0.75 mol
C．反應(yīng)后溶液中n(Fe3＋)＝0.10 mol
D．原固體混合物中銅的質(zhì)量是8.0 g
考向2　關(guān)系式法
【典例2】（2024·全國(guó)·高三專題練習(xí)）氯化亞銅()廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是和少量)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)。準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品，將其置于過(guò)量的溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用的溶液滴定到終點(diǎn)，消耗，溶液，反應(yīng)中被還原為。樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________(用含a、b、m的式子表示)。
【變式練3】（2024·全國(guó)·高三專題練習(xí)）利用碘量法測(cè)定產(chǎn)品純度，實(shí)驗(yàn)如下：
①稱量：將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中，蓋緊稱重為m1g；開(kāi)蓋并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重為m2g；再開(kāi)蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘，蓋緊稱重為m3g，則樣品質(zhì)量為_(kāi)______g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定：先將轉(zhuǎn)化為可溶的，通過(guò)離子交換柱發(fā)生反應(yīng)：；交換結(jié)束后，向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液，發(fā)生反應(yīng)：；反應(yīng)完全后，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：。滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗的溶液VmL，則樣品中(摩爾質(zhì)量為Mg/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。稱量時(shí)，若加入待測(cè)樣品后，開(kāi)蓋時(shí)間超過(guò)1分鐘，則滴定時(shí)消耗溶液的體積將_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)，樣品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【變式練4】黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.100 0 g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL。
已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(1)樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng))________(保留1位小數(shù))。
(2)煅燒10 t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_(kāi)_______L，制得98%的硫酸質(zhì)量為_(kāi)_______t。
考向3　差量法
【典例3】（2024·上海徐匯）(標(biāo)況下)將3.36LCO2氣體緩慢通過(guò)足量的Na2O2固體后，所得固體的增重為
A．3.8g B．2.4g C．4.2g D．6.6g
【變式練5】（2024·全國(guó)）某甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，質(zhì)子交換膜(只有質(zhì)子能夠通過(guò))左右兩側(cè)的溶液均為1L2mol/LH2SO4溶液。電極a的電極反應(yīng)式為_(kāi)______，當(dāng)導(dǎo)線中有發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量差為_(kāi)______g(假設(shè)反應(yīng)物耗盡，忽略氣體的溶解)。
【變式練6】將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5 L CO2氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)球形干燥管中的過(guò)氧化鈉，氣體體積變?yōu)?.88 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則剩余氣體中氧氣的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
考向4　守恒法
【典例4】（2024·浙江）某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定Al(NO3)3·xH2O的結(jié)晶水?dāng)?shù)目。稱取樣品7.50g，經(jīng)熱分解測(cè)得氣體產(chǎn)物中有NO2、O2 、HNO3、H2O， 其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是Al2O3，質(zhì)量為1.02g。請(qǐng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算：
(1)x=_______；
(2)氣體產(chǎn)物中m(O2)_______ g。
【變式練7】（2024·全國(guó)）不同的鹵素原子之間要化合形成一系列化合物，這類化合物叫鹵素互化物。現(xiàn)將4.66gBrClx溶于水后，通入足量SO2氣體與其反應(yīng)，生成氫溴酸、鹽酸和硫酸。用NaOH溶液將溶液調(diào)至中性后加入過(guò)量Ba(NO3)2溶液，充分反應(yīng)后濾去沉淀物，再向溶液中加入過(guò)量的AgNO3溶液，最后得15.46g鹵化銀沉淀。計(jì)算確定BrClx中x的值_______。
【變式練8】計(jì)算填空。
（1）2.3gNa和足量的水反應(yīng)生成氣體在標(biāo)況下氣體的體積是___。
（2）5.1g鎂和鋁混合物與足量的鹽酸反應(yīng)放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)下5.6L，則鎂和鋁物質(zhì)的量之比是___。
（3）2.8g鐵與足量的氯氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)是___。
【變式練9】（2024·廣東深圳）某混合溶液中所含離子的濃度如下表，則X可能為
所含離子 X
濃度/() 2 1 2 1
A． B． C． D．
考向5　平均值法
【典例5】（2024·浙江·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）碳在空氣中燃燒后所得4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的混合氣體，組成為CO、CO2、N2（其他成分忽略），平均相對(duì)分子質(zhì)量為30，與足量的灼熱氧化銅反應(yīng)，所得的氣體質(zhì)量增加了0.4 g：
（1）N2的體積________。
（2）原空氣中O2、N2的體積比為_(kāi)_______。
【變式練10】（2024·云南）由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體，它對(duì)氫氣的相對(duì)密度是13.2，將1 L的混合氣體和4 L氧氣在容積固定的密閉容器中完全燃燒并保持原來(lái)的溫度(120 ℃)，測(cè)得密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)比反應(yīng)前增加了4%。
(1)寫(xiě)出混合氣體中兩種烴的分子式______。
(2)計(jì)算混合氣體中兩種烴的體積比______。
【變式練11】（2024·新疆烏魯木齊）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體8.96L，質(zhì)量是12.8g。此混合物中：
(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是_______。
(2)CO的體積分?jǐn)?shù)是_______。
(3)CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______。
(4)C和O的原子個(gè)數(shù)比_______。
(5)CO和CO2的物質(zhì)的量比是_______。
(6)碳原子的物質(zhì)的量是_______。
(7)混合氣體的密度_______g/L(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
1．(關(guān)系式法)(2017·江蘇高考節(jié)選)堿式氯化銅是重要的無(wú)機(jī)殺菌劑。堿式氯化銅有多種組成，可表示為Cua(OH)bClc·xH2O。為測(cè)定某堿式氯化銅的組成，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①稱取樣品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成 100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取25.00 mL溶液A，調(diào)節(jié)pH 4～5，用濃度為 0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2＋(離子方程式為Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL。通過(guò)計(jì)算確定該樣品的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
2．（平均值法）兩種金屬混合物共15 g，投入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后得到11.2 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合物的組成肯定不可能為(　　)
A．Mg和Ag B．Zn和Cu
C．Al和Zn D．Al和Cu
3．（差量法）將a L NH3通過(guò)灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎 L(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)，該b L氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是(　　)
A.　　　　　　 B．
C. D．
4．（原子守恒法）將質(zhì)量為38.4克的粉投入一定量的濃硝酸中，固體完全溶解，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下、混合氣體。則反應(yīng)所消耗的硝酸的物質(zhì)的量為
A． B． C． D．
5．(電荷守恒)某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO)＝6.5 mol·L－1。若將200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應(yīng)加入1.6 mol·L－1的NaOH溶液的體積為(　　)
A．0.5 L B．1.625 L
C．1.8 L D．2 L
在高中化學(xué)涉及圖象問(wèn)題，一般都與物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度和氣體的體積等有關(guān)，下面僅以熱重定量分析法和圖象分析觀察法為例，介紹一下物質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量在綜合計(jì)算的應(yīng)用。
在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時(shí)間關(guān)系的方法。通過(guò)分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。
熱重法的特點(diǎn)是定量性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量變化，根據(jù)這一特點(diǎn)，只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重法來(lái)研究物質(zhì)的組成與變化。
熱重曲線分析法：根據(jù)熱重曲線上的失重量，由產(chǎn)物(即逸出物質(zhì))的量計(jì)算反應(yīng)物(即試樣組成)的量。
圖象分析觀察法：以高考中最為常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像為例進(jìn)行分析。
（1）熱重曲線分析計(jì)算步驟
①設(shè)晶體為1mol。
②失重一般是先失水、再失氣態(tài)非金屬氧化物。
③計(jì)算每步的m余,=固體殘留率。
④晶體中金屬質(zhì)量不減少,仍在m余中。
⑤失重后的殘留物一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得mO,由n金屬∶nO即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。
（2）圖象分析觀察法(以化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像為例)：
一、解答該類題目要注意以下步驟：
第一步：識(shí)別圖像類型。即明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，理清線和點(diǎn)（平臺(tái)、拆線、拐點(diǎn)等）的關(guān)系。
第二步：把握反應(yīng)特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化（正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)）、反應(yīng)熱（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)）等。
第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，特別是影響因素及使用前提條件等。
第四步：數(shù)形結(jié)合解答。圖表與原理整合，逐項(xiàng)分析圖表，重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像解題思路
考向1　熱重曲線分析法
【典例1】黃銨鐵礬 [化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩爾質(zhì)量為480 g·mol-1]。Min Ristic等曾對(duì)黃銨鐵礬進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果可用下圖熱重曲線表示(已知：黃銨鐵礬在300 ℃前分解釋放的物質(zhì)為H2O，300～575 ℃之間只有NH3和H2O放出，此時(shí)殘留固體只存在Fe、O、S三種元素，670 ℃以上得到的是純凈的紅棕色粉末)。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)及圖中數(shù)據(jù)確定黃銨鐵礬的化學(xué)式為_(kāi)______。
【變式練1】將8.34gFeSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。在100℃時(shí)，M的化學(xué)式為_(kāi)__________
【變式練2】0.80g CuSO4·5H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式_______(要求寫(xiě)出推斷過(guò)程)；
考向2　圖象法
【典例1】（2024·浙江杭州）在一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成另外兩種氣體，反應(yīng)中各物質(zhì)的量變化如圖所示，對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是
A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2B(g)+C(g)6A(g)+2D(g)
B．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，v(B)=v(D)
C．物質(zhì)A在0～6s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.1mol L-1 s-1
D．反應(yīng)進(jìn)行到6s時(shí)，各物質(zhì)的濃度不再改變，反應(yīng)停止
【變式練1】（2024·廣東）下列圖示與對(duì)應(yīng)敘述不相符的是
A．圖1各物質(zhì)均為氣體，升高溫度時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)減小
B．圖2為在絕熱恒容密閉容器中，反應(yīng)的正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖，由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C．圖3為合成氨反應(yīng)中，其它條件不變時(shí)，起始時(shí)H2用量對(duì)反應(yīng)的影響圖，則圖中溫度T1＜T2，a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點(diǎn)
D．圖4中，反應(yīng)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)，則E點(diǎn)v正＞v逆
【變式練2】（2024·湖北宜昌）甲酸(HCOOH)具有液氫儲(chǔ)存材料和清潔制氫的巨大潛力，產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)為：HCOOH(g) CO2(g)+H2(g)，在T℃時(shí)，向體積不等的恒容密閉容器中分別加入一定量的，反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得各容器中甲酸的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示，其中m、n點(diǎn)反應(yīng)達(dá)平衡。下列說(shuō)法正確的是
A．m、p兩點(diǎn)中，甲酸的濃度：m=p
B．
C．p點(diǎn)時(shí)的體積分?jǐn)?shù)約為
D．n點(diǎn)時(shí)再充入一定量，達(dá)平衡時(shí)甲酸的轉(zhuǎn)化率升高
1．某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)進(jìn)行熱重曲線分析：
①分析181℃時(shí)固體產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)__________。
②寫(xiě)出在300℃時(shí)生成固體產(chǎn)物(一種含鎂的堿式鹽)的化學(xué)方程式___________。
2．（2024·四川內(nèi)江）已知可逆反應(yīng)，其他條件不變，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和溫度(T)或壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖，根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確的是
A．平衡常數(shù)K：，
B．反應(yīng)達(dá)到平衡后，添加合適的催化劑，D的百分含量增加
C．e、f點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率：
D．，
3．（2024·重慶·高三階段練習(xí)）在某一恒溫、恒容的密閉容器中通入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)：3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)ΔH<0。t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，在t2時(shí)刻改變某一條件，其反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)：KⅠ＜KⅡ
B．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)：Ⅰ＜Ⅱ
C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能
D．t2時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加H2和N2的混合氣
4．（2024·四川）定條件下，發(fā)生反應(yīng) ，達(dá)到平衡后根據(jù)下列圖像判斷：
A． B．C． D．E.
(1)表示升高溫度，達(dá)到新平衡的是_______(填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”，下同)，新平衡中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)。
(2)表示降低壓強(qiáng)，達(dá)到新平衡的是_______，A的轉(zhuǎn)化率_______。
(3)表示減少C的濃度，達(dá)到新平衡的是_______。
(4)增加A的濃度，達(dá)到平衡后A的轉(zhuǎn)化率_______。
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