工業化學過程與計算方法有哪些

① 化工過程熱力學分析方法有哪幾種

熱力學是物理學的一個組成部分，它是在蒸汽機發展的推動下，於19世紀中葉開始形成的。最初只涉及熱能與機械能之間的轉換，之後逐漸擴展到研究與熱現象有關的各種狀態變化和能量轉換的規律。在熱力學的基本定律中，熱力學第一定律表述能量守恆關系，熱力學第二定律從能量轉換的特點論證過程進行的方向。這兩個定律具有普遍性，在化學、生物學、機械工程、化學工程等領域得到了廣泛的應用。熱力學基本定律應用於化學領域，形成了化學熱力學，其主要內容有熱化學、相平衡和化學平衡的理論；熱力學基本定律應用於熱能動力裝置，如蒸汽動力裝置、內燃機、燃氣輪機、冷凍機等，形成了工程熱力學，其主要內容是研究工質的基本熱力學性質以及各種裝置的工作過程，探討提高能量轉換效率的途徑。化工熱力學是以化學熱力學和工程熱力學為基礎，在化學工業的發展中逐步形成的。化工生產的發展，出現了蒸餾、吸收、萃取、結晶、蒸發、乾燥等許多單元操作，以及各種不同類型的化學反應過程，生產的規模也愈來愈大，由此提出了一系列的研究課題。例如在傳質分離設備的設計中，要求提供多組分系統的溫度、壓力和各相組成間的相互關系的數學模型。一般化學熱力學很少涉及多組分系統，它不僅需要熱力學，還需要應用一些統計力學和經驗方法。在能量的有效利用方面，化工生產所涉及的工作介質比工程熱力學研究的工作介質（空氣、蒸汽、燃料氣等）要復雜得多，且能量的消耗常在生產費用中佔有很高比例，因此更需要研究能量的合理利用和低溫位能量的利用，並建立適合於化工過程的熱力學分析方法。1939年，美國麻省理工學院教授H.C.韋伯寫出了《化學工程師用熱力學》一書。1944年，美國耶魯大學教授 B.F.道奇寫出了名為《化工熱力學》的教科書。這樣，化工熱力學就逐步形成為一門學科。隨著化學工業規模的擴大，新過程的開發，以及大型電子計算機的應用，化工熱力學的研究有了較大的發展。世界各國化工熱力學專家在1977年舉行了首屆流體性質和相平衡的國際會議，1980和1983年分別舉行了第二屆和第三屆會議，還出版了期刊《流體相平衡》。化工熱力學已列為大學化學工程專業的必修課程。

② 計算化學主要有哪些方法

我想樓主一定很無語，不知道「精彩回答」是誰來定奪的。這里的所謂精彩回答是中學化學中的計算方法，與計算化學完全不著邊...

③ 化學中常用的計算方法有哪些

化學計算是中學化學的一個難點和重點，要掌握化學計算，應了解中學化學計算的類型，不同類型解題方法是有所不同的，因此我把中學化學中出現的解題方法歸納如下，每種類型都舉例加以說明。

一、守恆法

化學反應的實質是原子間重新組合，依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象，如：質量守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等，利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。

（一）質量守恆法

質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變，在配製或稀釋溶液的過程中，溶質的質量不變。

【例題】1500C時，碳酸銨完全分解產生氣態混合物，其密度是相同條件下氫氣密度的

（A）96倍 （B）48倍 （C）12倍 （D）32倍

【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恆定律可知混和氣體的質量等於碳酸銨的質量，從而可確定混和氣體的平均分子量為 =24 ，混和氣體密度與相同條件下氫氣密度的比為 =12 ，所以答案為C

（二）元素守恆法

元素守恆即反應前後各元素種類不變，各元素原子個數不變，其物質的量、質量也不變。

【例題】有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體，經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩／升的鹽酸中後，多餘的鹽酸用1.0摩／升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和，蒸發中和後的溶液可得到固體

（A）1克 （B）3.725克 （C）0.797克 （D）2.836克

【分析】KOH、K2CO3跟鹽酸反應的主要產物都是KCl，最後得到的固體物質是KCl，根據元素守恆，鹽酸中含氯的量和氯化鉀中含氯的量相等，所以答案為B

(三)電荷守恆法

電荷守恆即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液等，電荷的代數和為零，即正電荷總數和負電荷總數相等。

【例題】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中，如果[Na+]=0.2摩／升，[SO42-]=x摩／升 ，[K+]=y摩／升，則x和y的關系是

（A）x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1

【分析】可假設溶液體積為1升，那麼Na+物質的量為0.2摩，SO42-物質的量為x摩，K+物質的量為y摩，根據電荷守恆可得[Na+]+[K+]=2[SO42-]，所以答案為BC

(四)電子得失守恆法

電子得失守恆是指在發生氧化—還原反應時，氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數，無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池中均如此。

【例題】將純鐵絲5.21克溶於過量稀鹽酸中，在加熱條件下，用2.53克KNO3去氧化溶液中亞鐵離子，待反應後剩餘的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化，寫出硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的方程式。

【分析】鐵跟鹽酸完全反應生成Fe2+，根據題意可知Fe2+分別跟KMnO4溶液和KNO3溶液發生氧化還原反應，KMnO4被還原為Mn2+，那麼KNO3被還原的產物是什麼呢？根據電子得失守恆進行計算可得KNO3被還原的產物是NO，所以硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的化學方程式為： KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O

二、差量法

差量法是依據化學反應前後的某些「差量」（固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等）與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將「差量」看作化學方程式右端的一項，將已知差量（實際差量）與化學方程式中的對應差量（理論差量）列成比例，其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。

（一）質量差法

【例題】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的銅粉，充分反應後溶液的質量增加了13.2克，問：（1）加入的銅粉是多少克？（2）理論上可產生NO氣體多少升？（標准狀況）

【分析】硝酸是過量的，不能用硝酸的量來求解。銅跟硝酸反應後溶液增重，原因是生成了硝酸銅，所以可利用這個變化進行求解。

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重

192 44.8 636-504=132

X克 Y升 13.2 可得X=19.2克，Y=4.48升

（二）體積差法

【例題】10毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒後，恢復到原來狀況（1.01×105Pa , 270C）時，測得氣體體積為70毫升，求此烴的分子式。

【分析】原混和氣體總體積為90毫升，反應後為70毫升，體積減少了20毫升。剩餘氣體應該是生成的二氧化碳和過量的氧氣，下面可以利用烴的燃燒通式進行有關計算。

CxHy + （x+ ）O2 → xCO2 + H2O 體積減少

1 1+
10 20

計算可得y=4 ，烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4

（三）物質的量差法

【例題】白色固體PCl5受熱即揮發並發生分解：PCl5（氣）= PCl3（氣）+ Cl2 現將5.84克PCl5裝入2.05升真空密閉容器中，在2770C達到平衡時，容器內的壓強為1.01×105Pa ，經計算可知平衡時容器內混和氣體物質的量為0.05摩，求平衡時PCl5的分解百分率。

【分析】原PCl5的物質的量為0.028摩，反應達到平衡時物質的量增加了0.022摩，根據化學方程式進行計算。

PCl5（氣）= PCl3（氣）+ Cl2 物質的量增加

1 1

X 0.022

計算可得有0.022摩PCl5分解，所以結果為78.6%

三、十字交叉法

十字交叉法是進行二組分混和物平均量與組分量計算的一種簡便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = （n1 + n2）計算的問題，均可用十字交叉法計算的問題，均可按十字交叉法計算，算式為：

M1 n1=（M2- ）

M2 n2=（ -M1）

式中， 表示混和物的某平均量，M1、M2則表示兩組分對應的量。如 表示平均分子量，M1、M2則表示兩組分各自的分子量，n1、n2表示兩組分在混和物中所佔的份額，n1:n2在大多數情況下表示兩組分物質的量之比，有時也可以是兩組分的質量比，如在進行有關溶液質量百分比濃度的計算。十字交叉法常用於求算：混和氣體平均分子量及組成、混和烴平均分子式及組成、同位素原子百分含量、溶液的配製、混和物的反應等。

（一）混和氣體計算中的十字交叉法

【例題】在常溫下，將1體積乙烯和一定量的某氣態未知烴混和，測得混和氣體對氫氣的相對密度為12，求這種烴所佔的體積。

【分析】根據相對密度計算可得混和氣體的平均式量為24，乙烯的式量是28，那麼未知烴的式量肯定小於24，式量小於24的烴只有甲烷，利用十字交叉法可求得甲烷是0.5體積

（二）同位素原子百分含量計算的十字叉法

【例題】溴有兩種同位素，在自然界中這兩種同位素大約各佔一半，已知溴的原子序數是35，原子量是80，則溴的兩種同位素的中子數分別等於。

（A）79 、81 （B）45 、46 （C）44 、45 （D）44 、46

【分析】兩種同位素大約各佔一半,根據十字交叉法可知,兩種同位素原子量與溴原子量的差值相等,那麼它們的中子數應相差2,所以答案為D

（三）溶液配製計算中的十字交叉法

【例題】某同學欲配製40%的NaOH溶液100克，實驗室中現有10%的NaOH溶液和NaOH固體，問此同學應各取上述物質多少克？

【分析】10%NaOH溶液溶質為10，NaOH固體溶質為100，40%NaOH溶液溶質為40，利用十字交叉法得：需10%NaOH溶液為

×100=66.7克，需NaOH固體為 ×100=33.3克

（四）混和物反應計算中的十字交叉法

【例題】現有100克碳酸鋰和碳酸鋇的混和物，它們和一定濃度的鹽酸反應時所消耗鹽酸跟100克碳酸鈣和該濃度鹽酸反應時消耗鹽酸量相同。計算混和物中碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比。

【分析】可將碳酸鈣的式量理解為碳酸鋰和碳酸鋇的混和物的平均式量，利用十字交叉法計算可得碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比97:26

四、關系式法

實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時，往往涉及到多步反應：從原料到產品可能要經過若干步反應；測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系，依據若干化學反應方程式，找出起始物質與最終物質的量的關系，並據此列比例式進行計算求解方法，稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟，避免計算錯誤，並能迅速准確地獲得結果。

（一）物質制備中的關系式法

【例題】含有SiO2的黃鐵礦試樣1克，在O2中充分灼燒後殘余固體為0.76克，用這種黃鐵礦100噸可製得98%的濃硫酸多少噸？（設反應過程有2%的硫損失）

【分析】根據差量法計算黃鐵礦中含FeS2的量為72% ，而反應過程損失2%的硫即損失2%的FeS2 ，根據有關化學方程式找出關系式：FeS2 — 2H2SO4 利用關系式計算可得結果為：製得98%的濃硫酸117.6噸。

（二）物質分析中的關系式法

測定漂白粉中氯元素的含量，測定鋼中的含硫量，測定硬水中的硬度或測定某物質組成等物質分析過程，也通常由幾步反應來實現，有關計算也需要用關系式法。

【例題】讓足量濃硫酸與10克氯化鈉和氯化鎂的混合物加強熱反應，把生成的氯化氫溶於適量的水中，加入二氧化錳使鹽酸完全氧化，將反應生成的氯氣通入KI溶液中，得到11.6克碘，試計算混和物中NaCl的百分含量。

【分析】根據有關化學方程式可得：4HCl — I2 ，利用關系式計算可得生成氯化氫的質量是6.7克，再利用已知條件計算得出混和物中NaCl的百分含量為65% 。

五、估演算法

（一）估演算法適用於帶一定計算因素的選擇題，是通過對數據進行粗略的、近似的估算確定正確答案的一種解題方法，用估演算法可以明顯提高解題速度。

【例題】有一種不純的鐵，已知它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種，將5.6克樣品跟足量稀H2SO4完全反應生成0.2克氫氣，則此樣品中一定含有

（A）Cu （B）Al （C）Ca （D）Mg

【分析】計算可知，28克金屬反應失去1摩電子就能符合題目的要求。能跟稀H2SO4反應，失1摩電子的金屬和用量分別為：28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg，所以答案為A

（二）用估演算法確定答案是否合理，也是我們檢查所做題目時的常用方法，用此法往往可以發現因疏忽而造成的計算錯誤。

【例題】24毫升H2S在30毫升O2中燃燒，在同溫同壓下得到SO2的體積為

（A）24毫升 （B）30毫升 （C）20毫升 （D）18毫升

【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根據方程式系數的比例關系估算可得答案為D

六、類比法

類比法是將問題類比於舊問題，從而運用舊知識解決新問題的方法。類比法的實質是能力的遷移，即將熟悉問題的能力遷移到新情景或生疏問題上來，實現這種遷移的關鍵就是找准類比對象，發現生疏問題與熟悉問題本質上的類同性。運用類比法的題又可分為：自找類比對象和給出類比對象兩種。前者一般比較簡單，後者則可以很復雜，包括信息給予題中的大部分題目。

【例題】已知PH3在溶液中呈弱鹼性，下列關於PH4Cl的敘述不正確的是

（A）PH4Cl水解呈酸性 （B）PH4Cl含有配位鍵

（C）PH4Cl是分子晶體 （D）PH4Cl與NaOH溶液共熱可產生PH3

【分析】NH3和H4Cl的性質我們已經學過，N和P是同一主族元素性質相似，所以答案為C

七、始終態法

始終態法是以體系的開始狀態與最終狀態為解題依據的一種解題方法。有些變化過程中間環節很多，甚至某些中間環節不太清楚，但始態和終態卻交待得很清楚，此時用「始終態法」往往能獨辟蹊徑，出奇制勝。

【例題】把適量的鐵粉投入足量的鹽酸中，反應完畢後，向溶液中通入少量Cl2 ，再加入過量燒鹼溶液，這時有沉澱析出，充分攪拌後過濾出沉澱物，將沉澱加強熱，最終得到固體殘留物4.8克。求鐵粉與鹽酸反應時放出H2的體積（標准狀況）。

【分析】固體殘留物可肯定是Fe2O3 ，它是由鐵經一系列反應生成，氫氣是鐵跟鹽酸反應生成的，根據2Fe — Fe2O3 、Fe — H2 這兩個關系式計算可得：H2的體積為1.344升

八、等效思維法

對於一些用常規方法不易解決的問題，通過變換思維角度，作適當假設，進行適當代換等使問題得以解決的方法，稱為等效思維法。等效思維法的關鍵在於其思維的等效性，即你的假設、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧，有些題只有此法可解決，有些題用此法可解得更巧更快。

【例題】在320C時，某+1價金屬的硫酸鹽飽和溶液的濃度為36.3% ，向此溶液中投入2.6克該無水硫酸鹽，結果析出組成為R2SO4·10H2O的晶體21.3克。求此金屬的原子量。

【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶體比2.6克無水硫酸鹽質量多18.7克，這18.7克是從硫酸鹽飽和溶液得的，所以它應該是硫酸鹽飽和溶液，從而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克結晶水、9.4克R2SO4 ，最後結果是：此金屬的原子量為23

九、圖解法

化學上有一類題目的已知條件或所求內容是以圖像的形式表述的，解這類題的方法統稱圖解法。圖解法既可用於解決定性判斷方面的問題，也可以用於解決定量計算中的問題。運用圖解法的核心問題是識圖。

（一）定性判斷中的圖解法

這類問題常與化學反應速度、化學平衡、電解質溶液、溶解度等知識的考查相聯系。解題的關鍵是認清橫縱坐標的含義，理解圖示曲線的化學意義，在此基礎上結合化學原理作出正確判斷。

【例題】右圖表示外界條件（溫度、壓強）的變化對下列反 Y

應的影響：L（固）+ G（氣）= 2R（氣）- 熱量 在圖中， P1 P2 P3

(P1<P2<P3) Y軸是指：

（A）平衡混和氣體的百分含量 （B）G的轉化率

（C）平衡混和氣體中G的百分含量（D）L的轉化率

【分析】認真分析圖中曲線的變化可知隨溫度升高，Y值降

低，而隨壓強升高，Y值升高，所以答案是C

（二）定量計算中的圖解法

這類問題要求解題者根據文字敘述及圖象提供的信息，通過計算求某些量的數值或某些量的相互關系。解這類題的要求在於必須抓住圖像中的關鍵「點」，如轉折點、最大值點、最小值點等，以關鍵點為突破口，找出等量關系或列出比例式進而求解。

【例題】某溫度時，在2升容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化曲線如圖所示，根據圖中數據分析，該反應的化學方程式為：____

______________________________。反應開始至2 0.1 0.9 Y

分鍾，Z的平均反應速率為:__________________。 X

【分析】由數據可知X和Y都是反應物,Z是生成 0.7

物。平衡時X減少0.3、Y減少0.1、而Z則增

加0.2 ，那麼化學方程式應該為3X + Y = 2Z

而Z的平均反應速率為：0.05摩/升·分 0.2 Z

0 2 t(分)

十、討論法

（一）不定方程討論法

當一個方程式中含有兩個未知數時，即為不定方程。不定方程一般有無數組解，有些化學題根據題設條件最終只能得到不定方程，必須利用化學原理加以討論才可以得出合理的有限組解。使問題得到圓滿解決。

【例題】22.4克某金屬M能與42.6克氯氣完全反應,取等質量的該金屬與稀鹽酸反應,可產生氫氣8.96升（標准狀況），試通過計算確定該金屬的原子量。

【解】金屬M跟氯氣反應生成物為MClx ，跟稀鹽酸反應生成物為MCly ，分別寫出化學方程式進行計算。 2M + xCl2 = 2MClx

2M 71x 列式整理可得：M=18.7x （1）式

2M + 2yHCl = 2MCly + yH2

2M 22.4y 列式整理可得：M=28y （2）式

對（1）式和（2）式進行討論可得，當x=3 、y=2時，原子量M=56

（二）過量問題討論法

所謂過量問題討論法是指題目沒有明確指出何種反應物過量，且反應物相對量不同時，反應過程可能不同，需要通過討論來解題的方法。

【例題】寫出H2S燃燒反應的化學方程式。1升H2S氣體和a升空氣混和後點燃，若反應前後氣體的溫度和壓強都相同（200C，101.3千帕），試討論當a的取值范圍不同時，燃燒後氣體的總體積V（用含a的表達式表示，假設空氣中氮氣和氧氣的體積比為4∶1，其它成分可忽略不計）。

【解】反應式為： 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2H2S+O2=2S+2H2O a升空氣中含氧氣0.2a升、含氮氣0.8a 升。氮氣不參加反應，體積保持不變。根據 2H2S+O2=2S+2H2O 若1升H2S氣體和a升空氣完全反應，則a=2.5升，下列進行討論：

(1)若a<2.5升，硫化氫過量 2H2S+O2=2S+2H2O

2 1 所以V=1-0.4a+o.8a=1+0.4a (L)

(2)若a>2.5升,氧氣過量 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O

2 1 2 3 2

可得V=0.2a-0.5+0.8a=a-0.5 (L)

（三）分析推理討論法

在分析推理討論法中，突出分析推理對不定因素的討論，用較少的計算過程肯定可能的情況，否定不可能的假設，從而較快地進入實質性問題的解決過程。

【例題】在28.4克CaCO3和MgCO3組成的混和物中加入足量稀鹽酸，生成氣體全部被250毫升2摩/升NaOH溶液吸收，將此溶液在減壓，低溫條件下蒸幹得到29.6克不含結晶水的固體物質。求原混和物中各種物質各多少克？

【解】NaOH物質的量為0.5摩，所以固體物質也應含有0.5摩的鈉離子，下面進行討論：

(1)NaOH過量，0.5摩NaOH質量為20克，而0.25摩Na2CO3質量為26.5克，NaOH和Na2CO3混合不可能得到29.6克固體物質。這個假設不成立。

(2)CO2過量，固體物質可能為Na2CO3和NaHCO3 ，0.25摩Na2CO3質量為26.5克，0.5摩NaHCO3質量為42克,這個假設成立。

通過上述討論可知29.6克固體物質是Na2CO3和NaHCO3的混和物，有關反應為:

CO2 + 2NaOH =Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3

利用方程式計算CO2的物質的量為0.3摩，生成二氧化碳的有關反應為:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2

利用方程式計算可得：原混和物中CaCO3為20克、MgCO3為8.4克。

http://www.nhyz.org/kyy/jw/aa1.htm

④ 化工和化學有什麼區別

化工屬於工科，工科和理科區別很大，工科要掌握力學，制圖，管線，各種軟體，甚至工程方面的管理知識等，知識體系更龐雜偏通才，化學知識只是其中的一部分。化學工程專業畢業的學生可以走現場技術支持，也可以走實驗室分析。就業范圍更廣，如果是男生，可以接受經常出差，待遇會很不錯，有機會技術成果轉化的話，會有大把大把的成果轉讓費。

化學主要是有機化學，物理化學，無機化學，分析化學四大化學，純理論，泡實驗室，就業方向主要為高校、研究院，本科讀出來就用處不大了，做基礎研究至少碩士打底。對比化工這種工科來說，就業方向窄，做科研的話，靠各種科研經費吃飯，很少能拉到成果轉化一類的企業項目。接觸下來讀化學的學生一般思維縝密，喜歡鑽研，偏內向，能讀下來尤其是讀到博士的，一般都真心喜歡化學。

⑤ 化學中化學方程式的幾種計算方法

1.差量法 差量法是根據化學變化前後物質的量發生的變化，找出所謂「理論差量」。這個差量可以是質量、氣體物質的體積、壓強、物質的量、反應過程中熱量的變化等。該差量的大小與參與反應的物質有關量成正比。差量法就是藉助於這種比例關系，解決一定量變的計算題。解此類題的關鍵是根據題意確定「理論差量」，再根據題目提供的「實際差量」，列出比例式，求出答案。 2.守恆法 在化學中有許多守恆關系，如質量守恆、電子轉移守恆、電荷守恆、化合價代數和守恆等。 (1)質量守恆 ①宏觀表現：變化前後質量守恆。 ②微觀表現：變化前後同種元素的原子個數守恆。 (2)電子轉移守恆 在氧化還原反應中，氧化劑得電子總數(或化合價降低總數)等於還原劑失電子總數(或化合價升高總數)。 (3)電荷守恆 ①在電解質溶液中，陰離子所帶總負電荷數與陽離子所帶總正電荷數必須相等。 ②在離子方程式中，反應物所帶電荷總數與生成物所帶電荷總數必須相等且電性相同 (4)化合價代數和守恆 任一化學式中正負化合價的代數和一定等於零。藉此可確定化學式。 運用守恆法解題既可避免書寫繁瑣的化學方程式，提高解題的速度，又可避免在紛紜復雜的解題背景中尋找關系式，提高解題的准確度。 3.關系式(量)法 化學計算的依據是物質之間量的比例關系，這種比例關系通常可從化學方程式或化學式中而得。但對復雜的問題，如已知物與待求物之間是靠很多個反應來聯系的，這時就需直接確定已知量與未知量之間的比例關系，即「關系式」。其實從廣義而言，很多的化學計算都需要關系式的。只是對於多步反應的計算其「關系式」更是重要與實用。 「關系式」有多種，常見的有：質量或質量分數關系，物質的量或粒子數關系式，氣體體積的關系式等。 確定已知與未知之間的關系式的一般方法： △ (1)根據化學方程式確定關系式：先寫出化學方程式，然後再根據需要從方程式中提練出某些關系。如： MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可得如下關系：4HCl～Cl2 (2)根據守恆原理確定關系式 如：2Na～H2
參考資料：ke..com

⑥ 化學計算方法有哪些分別怎樣應用，請舉例說明

化學計算方法匯總
1、元素守恆法（適用於多個化學反應的計算）
已知：2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O；NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
將224ml（標准狀況）NO和NO2 的混合氣溶於20mlNaOH 溶液中，恰好完全反應並無氣體逸出，則NaOH 溶液的物質的量濃度為 。
解：生成物鈉鹽NaNO3、NaNO2 中Na原子與N原子的個數比都為1:1，即n(Na)= n(N)，又根據N元素守恆，即n(N) = n(NO) + n(NO2)，且依題意反應物恰好轉化為鈉鹽，所以
n(NaOH) = n(NO) + n(NO2)= 0.01mol c(NaOH) = = 0.5mol/L
2、極限假設法（適用於混合物的計算）
將鎂、鋁、鋅組成的混合物與足量鹽酸作用，放出H2的體積為2.8L（標准狀況），則三種金屬的物質的量之和可能為（ C）
A、0.250mol B、0.125mol C、0.100mol D、0.080mol
解：假設原樣品單純為鎂，則放出2.8LH2需要鎂0.125mol
假設原樣品單純為鋁，則放出2.8LH2需要鋁0.083mol
假設原樣品單純為鋅，則放出2.8LH2需要鋅0.125mol
所以這三者混合物，放出2.8LH2需要的物質的量應介於0.083與0.125mol之間。
3、得失電子守恆法（）
在一定溫度下，某濃度的硝酸與金屬鋅反應生成NO和NO2 的物質的量之比為3:1，則要使1mol金屬鋅完全反應，需要硝酸的物質的量為 。
解：氧化過程 Zn — 2e— Zn2+
還原過程 HNO3 + 3e— NO
9X 3X
HNO3 + e— NO2
X X
金屬鋅失去的電子總數為：2•1mol
硝酸得到的電子總數為：9X + X
根據得失電子守恆：2•1mol = 9X+ X 求得 X = 0.2mol
n(HNO3)=n(NO) + n(NO2) + 2n[Zn(NO3)2]=0.8mol + 2•1mol=2.8mol

變價硝酸 無變價硝酸

4、十字交叉法（適用於求混合物之間的物質的量之比）
用向下排空氣法在容積為Vml的集氣瓶中收集氨氣。由於空氣尚未排凈，最後瓶內氣體平均相對分子質量為19，將此集氣瓶倒置於氣體中，瓶內水面上升到一定高度即停止，則同溫同壓下，瓶內剩餘氣體體積為 。
解：集氣瓶內的氣體可以看成是氨氣與空氣的混合氣，用十字交叉法可求得兩者的體積比：
氨氣 17 10
19 可得 V(氨氣): V(空氣) = 10 :2 = 5:1
空氣 29 2
則空氣的體積占 Vml，即剩餘的氣體。

5、差量法（明確參加反應的物質與物質ΔV或Δn或Δm之間的量關系）
Cl2和NO2在室溫下可以化合生成一種新的氣態化合物C，為了測定C的分子組成，進行以下實驗。取混合氣體總體積5L，測定反應後總體積隨Cl2在混合氣體中所佔的體積分數（x）的變化規律。實驗測知當Cl2所佔體積分數為20%或60%時，反應後的總體積均為4L。
（1）通過分析和計算求得反應的化學方程式： 。
（2）試討論當x的取值范圍不同時，反應後總體積（V）隨x變化的函數關系。
解：（1）根據參加反應的Cl2及NO2與氣體總體積減少量的關系是定值比例，可知
當Cl2所佔體積分數分別為20%或60%兩種情況下，參加反應Cl2的量必須相同，才能使總體積減少量都為（5L—4L）=1L，則
參加反應的Cl2是1L ，NO2是2L ，ΔV=1L
化學方程式中系數比為1:2:2 Cl2 + 2NO2 == 2 NO2Cl
（2）Cl2完全反應，則0 ＜x ≤ ，V= 5L—5L•x
NO2完全反應，則1 ＞x ＞ ，V= 5L— •5L•（1—x）

⑦ 有關化學計算的一些方法

守恆法 利用反應體系中變化前後，某些物理量在始、終態時不發生變化的規律列式計算。主要有：（1）質量守恆；（2）原子個數守恆；（3）電荷守恆；（4）電子守恆；（5）濃度守恆（如飽和溶液中）；（6）體積守恆；（7）溶質守恆；（8）能量守恆。

差量法 根據物質發生化學反應的方程式，找出反應物與生成物中某化學量從始態到終態的差量（標准差）和實際發生化學反應差值（實際差）進行計算。主要有：（1）質量差；（2）氣體體積差；（3）物質的量差；（4）溶解度差……實際計算中靈活選用不同的差量來建立計算式，會使計算過程簡約化。

平均值法 這是處理混合物中常用的一種方法。當兩種或兩種以上的物質混合時，不論以何種比例混合，總存在某些方面的一個平均值，其平均值必定介於相關的最大值和最小值之間。只要抓住這個特徵，就可使計算過程簡潔化。主要有：（1）平均相對分子質量法；（2）平均體積法；（3）平均質量分數法；（4）平均分子組成法；（5）平均摩爾電子質量法；（6）平均密度法；（7）平均濃度法……

關系式法 對於多步反應體系，可找出起始物質和最終求解物質之間的定量關系，直接列出比例式進行計算，可避開繁瑣的中間計算過程。具體有：（1）多步反應關系法：對沒有副反應的多步連續反應，可利用開始與最後某一元素來變建立關系式解題。（2）循環反應關系法：可將幾個循環反應加和，消去其中某些中間產物，建立一個總的化學方程式，據此總的化學方程式列關系式解題。

十字交叉法 實際上是一種數學方法的演變，即為a1x1+a2x2=a平×(x1+x2)的變式，也可以轉化為線段法進行分析。（1）濃度十字交叉法；（2）相對分子質量十字交叉法等。

極值法 當兩種或多種物質混合無法確定其成分及其含量時，可對數據推向極端進行計算或分析，假設混合物質量全部為其中的某一成分，雖然極端往往不可能存在，但能使問題單一化，起到了出奇制勝的效果。常用於混合物與其他物質反應，化學平衡混合體系等計算。

討論法 當化學計算中，不確定因素較多或不同情況下會出現多種答案時，就要結合不同的情況進行討論。將不確定條件轉化為已知條件，提出各種可能答案的前提，運用數學方法，在化學知識的范圍內進行計算、討論、推斷，最後得出結果。主要有以下幾種情況：（1）根據可能的不同結果進行討論；（2）根據反應物相對量不同進行討論；（3）運用不定方程或函數關系進行討論。

估演算法 有些化學計算題表面看來似乎需要進行計算，但稍加分析，不需要復雜計算就可以推理出正確的答案。快速簡明且准確率高，適合於解某些計算型選擇題。但要注意，這是一種特殊方法，適用范圍不大。

3．基本概念、基本理論、元素化合物、有機化學基礎、化學實驗等各部分內容中都隱含許多計算因素問題，復習中要加以總結歸類。如，有機化合物內容中的化學計算因素問題主要有：
（1）同系物通式的計算（通式思想的運用）；
（2）同分異構體種數計算（空間想像、立體幾何知識）；
（3）有機化合物結構簡式的確定（有機化合物性質跟所有化學基本計算的綜合）；
（4）有機物燃燒規律的計算（跟氣體燃燒實驗、氣體吸收實驗、氣體乾燥實驗等的綜合）；
（5）有機反應轉化率、產量的計算（跟工業生產實際的結合）。

⑧ 高中化學 常見物質總結（性質，製法（工業&實驗室），用途）

高中化學之最

1、地殼中含量最多的金屬元素是鋁。

2、地殼中含量最多的非金屬元素是氧。

3、空氣中含量最多的物質是氮氣。

4、天然存在最硬的物質是金剛石。

5、最簡單的有機物是甲烷。

6、金屬活動順序表中活動性最強的金屬是鉀。

7、相對分子質量最小的氧化物是水。

8、最簡單的有機化合物CH4。

9、相同條件下密度最小的氣體是氫氣。

10、導電性最強的金屬是銀。

化學中的「一定」與「不一定」

1、化學變化中一定有物理變化，物理變化中不一定有化學變化。

2、金屬常溫下不一定都是固體（如Hg是液態的），非金屬不一定都是氣體或固體注意：金屬、非金屬是指單質，不能與物質組成元素混淆。

3、原子團一定是帶電荷的離子，但原子團不一定是酸根； 酸根也不一定是原子團。

4、緩慢氧化不一定會引起自燃。燃燒一定是化學變化。爆炸不一定是化學變化。

5、原子核中不一定都會有中子。

(8)工業化學過程與計算方法有哪些擴展閱讀：

高中化學常見白色物質

1、光亮的銀白色：純鐵、銀鏡。

2、白煙：氨氣分別與氯化氫、溴化氫氣體化合生成的微小的氯化銨晶體。

3、白霧：氯化氫、溴化氫氣體遇到水蒸氣。

高中化學常見紅色物質

1、紫紅色：鋰的焰色。

2、洋紅色：Sr的焰色。

3、磚紅色：Ca的焰色。

褐色物質

1、褐色：溴苯中溶解了溴。

2、黑褐色：煤焦油。

⑨ 高中化學常用的7種計算方法

在每年的化學高考試題中，計算題的分值大約要佔到15%左右，從每年的高考試卷抽樣分析報告中經常會說計算題的得分率不是太高，大家在心理上對計算題不太重視，使得每次考試都會有不少考生在計算方面失分太多。高一化學中計算類型比較多，其中有些計算經常考查，如能用好方法，掌握技巧，一定能達到節約時間，提高計算的正確率。下面就談一談解答計算的一些巧解和方法。
一、差量法
差量法是根據物質變化前後某種量發生變化的化學方程式或關系式，找出所謂「理論差量」，這個差量可以是質量差、氣態物質的體積差或物質的量之差等。該法適用於解答混合物間的反應，且反應前後存在上述差量的反應體系

二、 守恆法
化學反應的實質是原子間重新組合，依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象，如：質量守恆、原子守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等，利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變，在配製或稀釋溶液的過程中，溶質的質量不變。原子守恆即反應前後主要元素的原子的個數不變，物質的量保持不變。元素守恆即反應前後各元素種類不變，各元素原子個數不變，其物質的量、質量也不變。電荷守恆即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數和為零，即正電荷總數和負電荷總數相等。電子得失守恆是指在發生氧化-還原反應時，氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數，無論是自發進行的氧化-還原反應還是以後將要學習的原電池或電解池均如此。
三、 關系式法
實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時，往往涉及到多步反應：從原料到產品可能要經過若干步反應；測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系，依據若干化學反應方程式，找出起始物質與最終物質的量的關系，並據此列比例式進行計算求解方法，稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟，避免計算錯誤，並能迅速准確地獲得結果。用關系式解題的關鍵是建立關系式，建立關系式的方法主要有：1、利用微粒守恆關系建立關系式，2、利用方程式中的化學計量數間的關系建立關系式，3、利用方程式的加合建立關系式。
四、方程式疊加法
許多化學反應能發生連續、一般認為完全反應，這一類計算，如果逐步計算比較繁。如果將多步反應進行合並為一個綜合方程式，這樣的計算就變為簡單。如果是多種物質與同一物質的完全反應，若確定這些物質的物質的量之比，也可以按物質的量之比作為計量數之比建立綜合方程式，可以使這類計算變為簡單。
五、等量代換法
在混合物中有一類計算：最後所得固體或溶液與原混合物的質量相等。這類試題的特點是沒有數據，思考中我們要用「此物」的質量替換「彼物」的質量，通過化學式或化學反應方程式計量數之間的關系建立等式，求出結果。
六、摩爾電子質量法
在選擇計算題中經常有金屬單質的混合物參與反應，金屬混合物的質量沒有確定，又由於價態不同，發生反應時轉移電子的比例不同，討論起來極其麻煩。此時引進新概念「摩爾電子質量」計算就極為簡便，其方法是規定「每失去1mol電子所需金屬的質量稱為摩爾電子質量」。可以看出金屬的摩爾電子質量等於其相對原子質量除以此時顯示的價態。如Na、K等一價金屬的摩爾電子質量在數值上等於其相對原子質量，Mg、Ca、Fe、Cu等二價金屬的摩爾電子質量在數值上等於其相對原子質量除以2，Al、Fe等三價金屬的摩爾電子質量在數值上等於其相對原子質量除以3。
七、極值法
「極值法」即 「極端假設法」，是用數學方法解決化學問題的常用方法，一般解答有關混合物計算時採用。可分別假設原混合物是某一純凈物，進行計算，確定最大值、最小值，再進行分析、討論、得出結論。
八、優先原則
關於一種物質與多種物質發生化學反應的計算，首先要確定反應的先後順序：如沒有特殊要求，一般認為後反應的物質在先反應物質完全反應後再發生反應。計算時要根據反應順序逐步分析，才能得到正確答案。

計算題常用的一些巧解和方法
在每年的化學高考試題中，計算題的分值大約要佔到15%左右，從每年的高考試卷抽樣分析報告中經常會說計算題的得分率不是太高，大家在心理上對計算題不太重視，使得每次考試都會有不少考生在計算方面失分太多。高一化學中計算類型比較多，其中有些計算經常考查，如能用好方法，掌握技巧，一定能達到節約時間，提高計算的正確率。下面就談一談解答計算的一些巧解和方法。

一、差量法
差量法是根據物質變化前後某種量發生變化的化學方程式或關系式，找出所謂「理論差量」，這個差量可以是質量差、氣態物質的體積差或物質的量之差等。該法適用於解答混合物間的反應，且反應前後存在上述差量的反應體系。
例1
將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物21.0g，加熱至質量不再變化時，稱得固體質量為12.5g。求混合物中碳酸鈉的質量分數。
解析
混合物質量減輕是由於碳酸氫鈉分解所致，固體質量差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的質量，混合物中m(NaHCO3)=168×6.2g÷62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸鈉的質量分數為20%。

二、 守恆法
化學反應的實質是原子間重新組合，依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象，如：質量守恆、原子守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等，利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變，在配製或稀釋溶液的過程中，溶質的質量不變。原子守恆即反應前後主要元素的原子的個數不變，物質的量保持不變。元素守恆即反應前後各元素種類不變，各元素原子個數不變，其物質的量、質量也不變。電荷守恆即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數和為零，即正電荷總數和負電荷總數相等。電子得失守恆是指在發生氧化-還原反應時，氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數，無論是自發進行的氧化-還原反應還是以後將要學習的原電池或電解池均如此。
1. 原子守恆
例2
有0.4g鐵的氧化物，
用足量的CO 在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固體沉澱物，這種鐵的氧化物的化學式為（）
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. Fe4O5

解析
由題意得知，鐵的氧化物中的氧原子最後轉移到沉澱物CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol， m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe)∶n(O)=2:3，選B
2. 元素守恆
例3
將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7mol�6�1L―1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（標況）氯氣時，恰好使溶液中的Fe2+完全轉化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質量分數為
（）
A. 72.4%
B. 71.4%
C. 79.0%
D. 63.6%
解析
鐵的氧化物中含Fe和O兩種元素，由題意，反應後，HCl中的H全在水中，O元素全部轉化為水中的O，由關系式：2HCl~H2O~O，得：n（O）= ，m（O）=0.35mol×16g�6�1mol―1=5.6 g；
而鐵最終全部轉化為FeCl3，n（Cl）=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol，n（Fe）= ，m(Fe)=0.25mol×56g�6�1mol―1=14 g，則 ，選B。
3. 電荷守恆法 例4
將8g
Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68L
H2（標准狀況），同時，Fe和Fe2O3均無剩餘，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉澱，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質的量濃度為（）
A. 1.5mol/L
B. 0.5mol/L
C. 2mol/L
D. 1.2mol/L
解析
粗看題目，這是一利用關系式進行多步計算的題目，操作起來相當繁瑣，但如能仔細閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發現，反應後只有Na2SO4存在於溶液中，且反應過程中SO42―並無損耗，根據電中性原則：n（SO42―）= n（Na+），則原硫酸的濃度為：2mol/L，故選C。
4. 得失電子守恆法
例5
某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應後，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之比為 （）
A. 4∶1
B. 2∶1
C. 1∶1
D. 3∶2
解析
設Fe2+為xmol，Fe3+為ymol，則：
x+y= =0.1（Fe元素守恆）
2x+3y= （得失電子守恆）
得：x=0.06mol，y=0.04mol。則x∶y=3∶2。故選D。
三、 關系式法
實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時，往往涉及到多步反應：從原料到產品可能要經過若干步反應；測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系，依據若干化學反應方程式，找出起始物質與最終物質的量的關系，並據此列比例式進行計算求解方法，稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟，避免計算錯誤，並能迅速准確地獲得結果。用關系式解題的關鍵是建立關系式，建立關系式的方法主要有：1、利用微粒守恆關系建立關系式，2、利用方程式中的化學計量數間的關系建立關系式，3、利用方程式的加合建立關系式。

例6
工業上制硫酸的主要反應如下：
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
煅燒2.5t含85％FeS2的黃鐵礦石（雜質不參加反應）時，FeS2中的S有5.0％損失而混入爐渣，計算可製得98％硫酸的質量。
解析
根據化學方程式，可以找出下列關系：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4， 本題從FeS2制H2SO4，是同種元素轉化的多步反應，即理論上FeS2中的S全部轉變成H2SO4中的S。得關系式FeS2～2H2SO4。過程中的損耗認作第一步反應中的損耗，得可製得98％硫酸的質量是 =3.36 。

四、方程式疊加法
許多化學反應能發生連續、一般認為完全反應，這一類計算，如果逐步計算比較繁。如果將多步反應進行合並為一個綜合方程式，這樣的計算就變為簡單。如果是多種物質與同一物質的完全反應，若確定這些物質的物質的量之比，也可以按物質的量之比作為計量數之比建立綜合方程式，可以使這類計算變為簡單。
例7
將2.1g由CO 和H2 組成的混合氣體，在足量的O2 充分燃燒後，立即通入足量的Na2O2 固體中，固體的質量增加 A. 2.1g
B. 3.6g
C. 4.2g
D. 7.2g
解析 CO和H2都有兩步反應方程式，量也沒有確定，因此逐步計算比較繁。Na2O2足量，兩種氣體完全反應，所以將每一種氣體的兩步反應合並可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的氣體完全轉移到最後的固體中，固體質量當然增加2.1g。選Ａ。此題由於CO和H2的量沒有確定，兩個合並反應不能再合並!

五、等量代換法
在混合物中有一類計算：最後所得固體或溶液與原混合物的質量相等。這類試題的特點是沒有數據，思考中我們要用「此物」的質量替換「彼物」的質量，通過化學式或化學反應方程式計量數之間的關系建立等式，求出結果。
例8
有一塊Al-Fe合金，溶於足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產生的沉澱過濾、洗滌、乾燥、灼燒完全變成紅色粉末後，經稱量，紅色粉末的質量恰好與合金的質量相等，則合金中鋁的質量分數為 （）
A. 70％
B. 30％
C. 47.6％
D. 52.4％
解析 變化主要過程為：
由題意得：Fe2O3與合金的質量相等，而鐵全部轉化為Fe2O3，故合金中Al的質量即為Fe2O3中氧元素的質量，則可得合金中鋁的質量分數即為Fe2O3中氧的質量分數，O%= ×100%=30%，選B。