下图所示各物质是由1～20号元素中部分元素组成的单质或化合物，图中部分反应条件未列出。已知D、L、M为气体单质，C、E、H为气体化合物，反应,高中三年级,化学试题,无机推断考点,碳单质及化合物考点,化学平衡的有关计算考点,好技网

推断题
下图所示各物质是由1～20号元素中部分元素组成的单质或化合物，图中部分反应条件未列出。已知D、L、M为气体单质，C、E、H为气体化合物，反应②、④、⑥是化工生产中的重要反应，反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。

请回答下列问题：
（1）物质E的结构式为__________。
（2）属于化合反应，但不属于氧化还原反应的是__________（用编号填空）。
（3）C、H的熔沸点比较：C___H（填““>”、“<”或“=”））原因是：_________________________。
（4）物质A由三种元素组成，1molA与水反应可生成1molB和2molC，A的化学式为 ______________。
（5）在一定温度下，有甲、乙两容积相等的密闭容器。
I．向甲容器中通入3 mol M和4 mol L，反应达到平衡时，生成C的物质的量为a mol。此时，M的转化率为__________。下列能提高反应物L的转化率，但实际生产过程中并没有采用的措施是_____________。
①降低合成塔温度 ②适当增大压强 ③不断分离出产物C ④加入合适催化剂
II．向乙中通入2 mol C，欲使反应达到平衡时，各物质的浓度与I中第一次平衡时相同，则起始时还需通入__________mol M和__________mol L。
III．若起始时，向乙中通入6mol M和8mol L，达到平衡时，生成C的物质的量为b mol，则a/b______1/2(选填“>”、“<”或“=”）。

本题信息：2011年0127模拟题化学推断题难度较难来源:刘平
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无机推断

碳单质及化合物

化学平衡的有关计算
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碳单质及化合物
化学平衡的有关计算

无机推断的解题题眼：

1.题眼一：
常见气体单质气体：H₂、O₂、N₂、Cl₂（黄绿色）、F₂（淡黄绿色）
气态氢化物：NH₃（无色有刺激性气味，易液化，极易溶于水，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，遇到HCl形成白烟）
HCl（无色有刺激性气味，极易溶于水，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在空气中形成白雾，遇到NH₃形成白烟）
H₂S（无色有臭鸡蛋气味，蛋白质腐败的产物，能溶于水，能使湿润的醋酸铅试纸变黑）
非金属气态氧化物：CO、CO₂（直线型非极性分子）、NO（遇到空气变红棕色）、NO₂（红棕色，加压、降温会转变成无色N₂O₄）、SO₂（无色、有刺激性气味、能使品红溶液褪色） [固态氧化物]：SO₃（无色晶体、易挥发）、P₂O₅（白色固体、易吸湿，常用作干燥剂）、SiO₂（不溶于水、不溶于普通酸的高熔点固体，但溶于氢氟酸和强碱溶液）
气态卤代烃：一氯甲烷（CH₃Cl）、氯乙烯（CH₂＝CHCl）气态醛：甲醛（HCHO）
2.题眼二：
气体溶解性归纳难溶于水的：H₂、N₂、CO、NO、CH₄、C₂H₄；
微溶于水的：O₂、C₂H₂；
能溶于水的：Cl₂（1:1）、H₂S（1:2.6）、SO₂（1:40）；
极易溶于水的：NH₃（1:700）、HCl（1:500）、HF、HBr、HI。
3.题眼三：
常见液态物质无机物：液溴Br₂、水（H₂O）、过氧化氢（H₂O₂）、二硫化碳（CS₂）、三氯化磷（PCl₃）
有机物：一般5个碳原子以上的低级烃；除一氯甲烷、氯乙烯之外的低级卤代烃；低级醇；除甲醛之外的低级醛；低级羧酸；低级酯。
4.题眼四：
常见物质的颜色
①红色：Fe(SCN)₃（红色溶液）； Cu₂O（红色固体）；Fe₂O₃（红棕色固体）；液溴（深红棕色）；Fe(OH)₃（红褐色固体）；Cu（紫红色固体）；溴蒸气、NO₂（红棕色）
②紫色：Fe³⁺与苯酚反应产物（紫色）；I₂（有金属光泽紫黑色固体）KMnO₄固体（紫黑色）；MnO₄^-（紫红色溶液）钾的焰色反应（紫色） I₂蒸气、I₂在非极性溶剂中（紫色）
③橙色：溴水（橙色） K₂Cr₂O₇溶液（橙色）
④黄色：AgI（黄色固体）；AgBr（淡黄色固体）； FeS₂（黄色固体）；Na₂O₂（淡黄色固体）；S（黄色固体）；I₂的水溶液（黄色）；Na的焰色反应（黄色）；工业浓盐酸（黄色）（含有Fe³⁺）；Fe³⁺的水溶液（黄色）；久置的浓硝酸（黄色）（溶有分解生成的NO₂）；浓硝酸粘到皮肤上（天然蛋白质）（显黄色）；
⑤绿色：Cu₂(OH)₂CO₃（绿色固体）；Fe²⁺的水溶液（浅绿色）；FeSO₄?7H₂O（绿矾）；Cl₂、氯水（黄绿色）；F₂（淡黄绿色）； CuCl₂的浓溶液（蓝绿色）；
⑥棕色：FeCl₃固体（棕黄色）；CuCl₂固体（棕色）
⑦蓝色：Cu(OH)₂、CuSO₄?5H₂O、Cu²⁺在水溶液中（蓝色）；淀粉遇I₂变蓝色； Cu(OH)₂溶于多羟基化合物（如甘油、葡萄糖等）的水溶液中（绛蓝色）；
⑧黑色：FeO；Fe₃O₄；FeS；CuO；CuS；Cu₂S；MnO₂；C粉；Ag₂S；Ag₂O；PbS； AgCl、AgBr、AgI、AgNO₃光照分解均变黑；绝大多数金属在粉末状态时呈黑色或灰黑色。
⑨白色：常见白色固体物质如下（呈白色或无色的固体、晶体很多）：AgCl；Ag₂CO₃；Ag₂SO₄；Ag₂SO₃；BaSO₄；BaSO₃；BaCO₃；CaCO₃；MgO；Mg(OH)₂；MgCO₃；Fe(OH)₂；AgOH；PCl₅；SO₃；三溴苯酚；铵盐（白色固体或无色晶体）； Fe(OH)₂沉淀在空气中的现象：白色→（迅速）灰绿色→（最终）红褐色
5.题眼五：
根据框图中同一元素化合价的变化为主线，即A→B→C→……型归纳
CCOCO₂；H₂SSSO₂SO₃（H₂SO₄）； NH₃(N₂)NONO₂→HNO₃； NaNa₂ONa₂O₂； Fe→Fe²⁺→Fe(OH)₂Fe(OH)₃；Fe→Fe²⁺→Fe³⁺；
CH₂=CH₂CH₃CHOCH₃COOH；CH₃CH₂OHCH₃CHOCH₃COOH
6.题眼六：
根据化学反应形式
(1)根据置换反应“单质+化合物=新的单质+新的化合物” 进行推理
㈠金属置换金属
铝热反应：需高温条件才能引发反应的发生，通常用来冶炼一些高熔点金属。如：2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe; 8Al+3Fe₃O₄4Al₂O₃+9Fe
㈡.金属置换非金属
①金属与水反应置换出H2 2Na+2H₂O==2Na⁺+2OH^-+H₂↑ （非常活泼的金属在常温下与H₂O反应） 3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂↑
②金属与非氧化性酸(或氧化物)反应 2Al+6H⁺==2Al³⁺+3H₂↑；2Mg+CO₂2MgO+C
㈢.非金属置换非金属
①非金属单质作氧化剂的如：2F₂+2H₂O==4HF+O₂；2FeBr₂+3Cl₂==2FeCl₃+2Br₂；X₂+H₂S==2H⁺+2X^-+S↓（X₂=Cl₂、Br₂、I₂）；2H₂S+O₂(不足)2S+2H₂O （H₂S在空气中不完全燃烧） 2H₂S+O₂==2S↓+2H₂O（氢硫酸久置于空气中变质）
②非金属单质作还原剂的如：C+H₂OCO+H₂ （工业上生产水煤气的反应） Si+4HF==SiF₄(易挥发)+2H₂↑
㈣.非金属置换金属
如：2CuO+C2Cu+CO₂↑
①根据反应“化合物+化合物=单质+化合物”进行推理，常见的该类型反应有：
2Na₂O₂+2H₂O==4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂==2Na₂CO₃+O₂
2H₂S+SO₂==3S↓+2H₂O
KClO₃+6HCl(浓)KCl+3Cl₂↑+3H₂O
MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
②根据反应“一种物质三种物质”进行推理，常见该类型的反应有：
Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
NH₄HCO₃NH₃↑+CO₂↑+H₂O
(NH₄)₂CO₃2NH₃↑+CO₂↑+H₂O
NH₄HSO₃NH₃↑+SO₂↑+H₂O
③根据反应“化合物+单质==化合物+化合物+……”，常见该类型的反应有：
Na₂SO₃+Cl₂+H₂O==Na₂SO₄+2HCl
Na₂SO₃+Br₂+H₂O==Na₂SO₄+2HBr
C+4HNO₃(浓)==CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
Cu+4HNO₃(浓)==Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
3Cu+8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
7．题眼七：
根据常见反应的特征现象。
(1)两种物质反应既有沉淀又有气体生成的
①双水解：主要指Al³⁺、Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-等之间的双水解
②Ba(OH)₂和(NH₄)₂SO₄生成氨气和硫酸钡沉淀
(2)遇水能放出气体的
①Li、Na、K、Ca、Ba、Mg（△）、Fe（高温）[氢后面的金属不跟水反应]
②Na₂O₂、NaH、CaC₂、Al₂S₃、Mg₃N₂
③加碱能产生气体的：Al、Si、NH₄⁺
④加酸有沉淀生成的：如SiO₃^2-、AlO₂^-、S₂O₃^2-、C₆H₅O^-（常温下）
⑤有“电解”条件的，通常联想到下列代表物：
a.电解电解质型：不活泼金属的无氧酸盐如CuCl₂（aq）
b.放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐如CuSO₄（aq）
c.放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐如NaCl（aq）
d.电解熔融离子化合物：如Al₂O₃（l）、NaCl（l）

无机推断题的突破方法：

解决无机框图推断题的一般流程是：
整体浏览、寻找突破；
由点到面、广泛联系；
大胆假设、验证确认；
明确要求、规范解答。
解题的关键是仔细审题，依据物质的特征来寻找突破口，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。常用的突破方法主要有以下几种。
1．依据元素或物质的特征数据突破
常用的有：
(1)在地壳中含量最多的元素是氧；
(2)在地壳中含量最多的金属元素是铝；
(3)组成化合物种类最多的元素是碳；
(4)相对分子质量最小的单质是氢气；
(5)日常生活中应用最广泛的金属是铁。
2．依据物质的特性突破
常用的有：
(1)使淀粉变蓝的是I₂；
(2)能使铁、铝钝化的是冷的浓硫酸或浓硝酸；
(3)能与SiO₂反应而能雕刻玻璃的是氢氟酸；
(4)能使品红溶液褪色，褪色后的溶液受热后恢复红色的是二氧化硫；
(5)遇SCN^-溶液变红色的是Fe^3＋；
(6)在放电的条件下与氧气化合生成NO的是氮气；
(7)能与水剧烈反应生成氧气的气体是F₂；
(8)具有磁性的黑色固体是Fe₃O₄；
(9)红棕色粉末是Fe₂O₃；
(10)黄绿色气体是Cl₂，红褐色沉淀是Fe(OH)₃，能与水反应放出气体的淡黄色粉末是Na₂O₂。
3．依据物质的特殊用途突破
常用的有：
(1)可作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂的是Na₂O₂；
(2)可用于杀菌、消毒、漂白的物质主要有Cl₂、ClO₂、NaClO和漂白粉等；
(3)可用作半导体材料、太阳能电池的是晶体硅；
(4)用于制造光导纤维的是SiO₂；
(5)可用于治疗胃酸过多的物质是NaHCO₃、Al(OH)₃等；
(6)可用于制造发酵粉的是NaHCO₃；
(7)可用作钡餐的是BaSO₄；
(8)可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属的是铝热剂；
(9)可用作感光材料的是AgBr；
(10)可用作腐蚀印刷电路板的是FeCl₃溶液。
4．依据特殊现象突破
常用的有：
(1)燃烧时产生苍白色火焰的是氢气在氯气中燃烧；
(2)灼烧时火焰呈黄色的是含钠元素的物质；
(3)灼烧时火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的是含钾元素的物质；
(4)在空气中迅速由无色变红棕色的气体是NO；
(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是Fe(OH)₂转化为Fe(OH)₃；
(6)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是NH₃；
(7)使澄清石灰水先变浑浊后变澄清的是CO₂、SO₂；
(8)加入NaOH溶液先产生白色沉淀后沉淀溶解的溶液中含有Al^3＋。
5．根据限定条件和解题经验突破
常用的有：
(1)“常见金属”往往是铁或铝；
(2)“常见气体单质”往往是H₂、N₂、O₂、Cl₂；
(3)“常用的溶剂”往往是H₂O；
(4)“常温常压下为液态”的往往是H₂O；
(5)“能与过量HNO₃反应”则意味着某元素有变价；
(6)“与浓酸反应”的物质往往是铜、碳、MnO₂等；
(7)“电解”生成三种物质的往往为NaCl溶液或CuSO₄溶液或AgNO₃溶液；“电解”生成两种物质的往往是电解水型的溶液，生成的两种物质为氢气和氧气。熔融电解往往是电解Al₂O₃、NaCl或MgCl₂。

无机物间的特殊转化关系：

二、三角型转化

1．铁三角：

2．铝三角：

3．氯三角：

4．硅三角：

三、交叉型转化关系

1．硫及其重要化合物间的转化：

2．氮及其重要化合物间的转化：

3．钠及其重要化合物间的转化：

碳：

①元素符号：C
②原子结构示意图：
③电子式：
④周期表中位置：第二周期ⅣA族
⑤含量与存在：在地壳中的含量为0．087％，在自然界中既有游离态，又有化合态
⑥同素异形体：金刚石、石墨、C60、活性炭

碳（活性炭）：

①金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，硬度大，熔点高，不导电，不溶于水
石墨：深灰色的鳞片状固体，硬度小，质软，有滑腻感，熔点高，具有导电性
活性炭：黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，疏松多孔，有吸附性
②碳的化学性质：
a.稳定性：在常温下碳的化学性质稳定，点燃或高温的条件下能发生化学反应
b.可燃性：氧气充足的条件下：C+O₂CO₂ 氧气不充分的条件下：2C+O₂2CO
c.还原性：
木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO₂↑
焦炭还原氧化铁：3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
焦炭还原四氧化三铁：2C+Fe₃O₄3Fe+2CO₂↑
木炭与二氧化碳的反应：C+CO₂CO

二氧化碳：

①物理性质：常温下，二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态的二氧化碳叫做干冰。
②化学性质：
a.一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸，因此当我们进入干枯的深井，深洞或久未开启的菜窖时，应先做一个灯火实验，以防止二氧化碳浓度过高而造成危险
b.二氧化碳和水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红：CO₂+H₂O===H₂CO₃，碳酸不稳定，很容易分解成水和二氧化碳，所以红色石蕊试液又变回紫色：H₂CO₃===H₂O+CO₂↑
c.二氧化碳和石灰水反应：Ca(OH)₂+CO₂====CaCO₃↓+H₂O
d.二氧化碳可促进植物的光合作用：6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂③用途：
a.二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，比空气重，可用于灭火
b.干冰升华时吸收大量的热，可用它做制冷剂或人工降雨
c.工业制纯碱和尿素，是一种重要的化工原料 d.植物光合作用，绿色植物吸收太阳能，利用二氧化碳和水，合成有机物放出氧气。

一氧化碳：

①物理性质：通常状况下，是一种没有颜色，气味的气体，比空气略轻难溶于水。
②化学性质
a.可燃性：2CO+O₂2CO₂b.还原性：一氧化碳还原氧化铜：CO+CuOCu+CO₂一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂ 一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂
c.毒性：一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，造成机体缺氧。冬天用煤火取暖，如排气不良，就会发生煤气中毒，就CO中毒。CO重要来源是汽车尾气和煤，石油等含碳燃料的不完全燃烧。
③用途：用作燃料，冶炼金属。 ④碳酸：弱酸，不稳定，易分解H₂CO₃==CO₂↑+H₂O

碳酸盐：

1.正盐与酸式盐的比较

	正盐	酸式盐
水溶性	除K、Na、铵的碳酸盐易溶于水外，其余都难溶于水	都溶于水
热稳定性	较稳定 ①K₂CO₃、Na₂CO₃等碱金属的正盐受热难分解 ②CaCO₃、(NH₄)₂CO₃等受热易分解	受热易分解 2NaHCO₃Na₂CO₃+ H₂O+CO₂↑ Ca(HCO₃)₂ CaCO₃+H₂O+CO₂↑
与酸反应	CO₃^2-+2H⁺== CO₂↑+H₂O CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺ +H₂O+CO₂↑	HCO₃^-+H⁺==H₂O+ CO₂↑(相同条件下，NaHCO₃与酸反应放出CO₂的速率比Na₂CO₃快)
与碱反应	Na₂CO₃+Ca(OH)₂ ==CaCO₃↓+2NaOH	NaHCO₃+NaOH==Na₂CO₃+H₂O Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂==2CaCO₃↓+2H₂O
转化关系

2．酸式盐性质的一般规律
(1)在水中的溶解性：一般地，相同温度下，难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐，可(易)溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。如CaCO₃，难溶于水，Ca(HCO₃)₂易溶于水；Na₂CO₃易溶于水，NaHCO₃的溶解度比 Na₂CO₃的小。
(2)与酸或碱反应：强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应；弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐，与足量强酸反应生成弱酸。
(3)热稳定性：一般地，热稳定性的大小顺序为正盐>酸式盐(盐的阳离子相同，成盐的酸相同)。
3．碳酸钙在自然界中存在广泛，是岩石的主要成分之一。不溶于水，但溶于酸。大理石、石灰石的主要成分是CaCO₃，它们既是重要的化工原料，又是重要的建筑材料。其用途图示如下：

CO2气体与溶液的反应规律:

1．向某溶液中不断通入CO2气体至过量时，现象是“先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解”
(1)向澄清石灰水中不断通入CO2气体的反应为：
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO3+H3O==Ca(HCO3)2
(2)向氧氧化钡溶液中不断通入CO2气体的反应为：
Ba(OH)2+CO2==BaCO3↓+H2O
BaCO3+CO2+H2O==Ba(HCO3)2
(3)向漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为：
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
2．向某溶液中不断通入CO2气体至过量时，现象为“产生白色沉淀或浑浊，沉淀或浑浊不消失”
(1)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：
2AlO₂^-+CO2(少量)+3H2O==2Al(OH)3↓ +CO₃^2-
2AlO₂^-+CO2(过量)+2H2O==Al(OH)3↓ +HCO₃^-
(2)向Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：
SiO₃^2-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO₃^2-
SiO₃^2-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO₃^-
(3)向饱和Na2CO3溶液中不断通入CO2气体，反应为：
2Na⁺+CO₃^2-+CO2+H2O==2NaHCO3↓
3．CO2与NaOH溶液反应后，溶液中溶质的判断将CO2气体逐渐通入NaOH溶液中，先后发生化学反应：
①CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
②CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3
向一定量的NaOH溶液中通入CO2气体后，溶液中溶质的成分要根据NaOH与CO2的物质的量之比进行讨论。
当时，发生反应①和②，溶液中的溶质为NaHCO3；
当时，发生反应①，溶液中的溶质为 Na2CO3和NaOH；
当时，发生反应①，溶液中的溶质为Na2CO3；
当时，发生反应①和②，溶液中为Na2CO3和NaHCO3

碳酸氢盐与碱反应的规律及CO32- HCO3-的鉴别方法:

1．酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断
如Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：
Ca(HCO3)2+NaOH==CaCO3↓+NaHCO3+ H2O(NaOH少量)
Ca(HCO2)2+2NaOH==CaCO3↓+Na2CO3+ 2H2O(NaOH过量)
2．CO₃^2-和HCO₃^-的鉴别
(1)利用正盐和酸式盐的溶解性可区别CO₃^2-和HCO₃^-，如分别和BaCl2溶液反应，生成的BaCO3不溶，生成的Ba(HCO3)2易溶；
(2)利用与H⁺反应产生CO₂的快慢检验CO₃^2-或HCO₃^-

碳族元素：

1．在元素周期表中的位置及结构碳旌死素位于第ⅣA族，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素。最外层皆有4个电子，这种结构不易得电子也不易失电子，易形成共价键，难形成离子键。
2．主要化合价碳族元素的化合价主要有+2和+4，C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定，而Pb的+2价化合物较稳定。
3．氢化物、最高价氧化物及其对应的水化物
氢化物：
最高价氧化物：RO₂；
最高价氧化物对应的水化物为H₂RO₃、 H₄RO₄或R（OH）₄
4．碳族元素的金属性与非金属性的递变规律由C至Pb，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。由碳族元素形成的单质中，碳、硅为非金属，但硅有金属光泽；锗、锡、铅为金属。

化学平衡计算的一般思路和方法：

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量，气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的火系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解，这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)