计算是命题考查的一个主要方面，虽然近年高考中已很少出现计算大题，但对化学计算的考查力度并没有减少，只是将其融于基本概念、实验、反应原理、元素化合物等知识中，以更加分散的形式来灵活考查各种计算能力与技巧。通过对近年来高考中出现的计算问题进行分离、归类研究，发现其考点主要有8个，现分述如下：
一、 关于反应热的计算
在一定条件下，化学反应的能量变化只与反应物、生成物本身的能量有关，而与反应条件、反应过程无关，其计算主要集中在盖斯定律的应用，有时也出现直接根据热化学方程式的含义计算反应热、转化率等问题。
例1 （2011新课标全国，有删减）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热?驻H分别为
-285.8 kJ•mol-1、-283.0 kJ•mol-1和-726.5 kJ•mol-1。请回答下列问题：
（1） 用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_________kJ；
（2） 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________；
（3） 理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。
解析 （1） 氢气的燃烧热是
-285.8 kJ•mol-1，即每生成1 mol的水就放出285.8 kJ的能量，反之分解1 mol的水就要消耗285.8 kJ的能量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2858 kJ。
（2） 由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式①CO（g）+1/2O2（g） CO2（g），?驻H=-283.0 kJ•mol-1；②CH3OH（l）+3/2O2（g） CO2（g）+2H2O（l），?驻H=-726.5 kJ•mol-1；可知②-①得到CH3OH（l）+O2（g） CO（g）+2H2O（l），?驻H=-443.5 kJ•mol-1。
（3） 甲醇的燃烧热是-726.5 kJ•mol-1，所以该燃料电池的理论效率为 ×100%=96.6%。
二、 以平衡常数为中心的计算
平衡常数主要有化学平衡常数、电离常数、溶度积、水的离子积、水解常数等，其特点是均仅受温度影响，与浓度、压强、催化剂等因素无关。有关化学平衡常数、电离平衡常数的计算常以图像或图表为载体提供相关信息，有时也直接提供如起始浓度、平衡浓度或转化率（或分解率）等数值进行直接计算，突破的技巧就是运用“起始量、变化量、平衡量”的三步法解答有关常数、浓度、转化率等问题；关于溶度积计算时，主要是以图表为载体提供离子沉淀的pH，或展示沉淀溶解曲线来提供相关信息，分析解答溶度积、离子浓度及沉淀先后顺序等问题；水的离子积计算则主要集中在pH计算上，其突破方法是“酸按H+，碱按OH-，溶液混合看过量”。注意不论哪种常数，其表达式中使用的数值均为平衡浓度。
例2 （2011新课标全国卷，有删减）在0.10 mol•L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=_____mol•L-1（Ksp［Cu（OH）2］=2.2×10-20）。若在0.1 mol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是____mol•L-1。
解析 因为Ksp=c（Cu2+）•c2（OH-） =2.2×10-20，当溶液的pH=8时，c（OH-）=10-6，所以c（Cu2+）=2.2×10-8；硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为：CuSO4+H2S H2SO4+CuS，忽略溶液体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1 mol•L-1，所以H+浓度是0.2 mol•L-1。
例3 （2011福建）25℃时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡（Sn），发生反应：Sn（s）+Pb2+（aq） Sn2+（aq）+Pb（s），体系中c（Pb2+）和c（Sn2+）变化关系如右图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 往平衡体系中加入金属铅后，c（Pb2+）增大
B. 往平衡体系中加入少量Sn（NO3）2固体后，c（Pb2+）变小
C. 升高温度，平衡体系中c（Pb2+）增大，说明该反应?驻H＞0
D. 25℃时，该反应的平衡常数K=2.2
解析 D项就是考查平衡常数的计算问题。由于铅、锡是固体状态，故25℃时反应的平衡常数表达式为K= ，然后把图中提供的Pb2+、Sn2+的平衡浓度代入即得K=0.22/0.10=2.2，故D项正确。
三、 关于反应速率的计算
反应速率与化学平衡融合在一起，计算比较简单，只要抓住概念即可计算，有时也可利用“同一反应中不同物质之间的速率之比等于化学计量数之比”来进行换算转化解答。
例4 （2011全国Ⅱ，有删减）反应aA（g）+bB（g） cC（g）（ΔH＜0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
回答问题：
（1） 反应的化学方程式中，a ∶ b ∶ c为____________________；
（2） A的平均反应速率vI（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为___________；
解析 由图象知，在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0，所以反应的化学方程式中，a ∶ b ∶ c=1 ∶ 3 ∶ 2；由图象可以计算出A的平均反应速率vI（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）分别为2/20、0.36/15和0.12/15，vI（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为vI（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）。
四、 关于电化学的计算
电化学反应的实质就是氧化还原反应，其计算主要集中在电子转移量、反应物（或生成物）变化量、电解液浓度等方面，其突破技巧是写出有关电极反应式或化学方程式后，再利用电子守恒即可解答。
例5 （09全国卷，有删减）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
① 电源的N端为_____极；
② 列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：______________；
③ 电极c的质量变化是________g。
解析 本题考查电解原理及有关计算。乙中c电极质量增加，故c电极为阴极，其电极反应式为：Cu2++2e- Cu，由此可推出b为阳极、a为阴极、M为负极、N为正极。丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水质量为x g，可列100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5 g，故电解的水的物质的量为0.25 mol，所以整个反应中转移0.5 mol电子。根据甲中b处发生的4OH--4e- 2H2O+O2↑，可得O2为0.5/4=0.125 mol，标准状况下体积为0.125×22.4=2.8 L。根据乙中c处发生Cu2++2e- Cu知生成的m（Cu）=0.5/2×64=16 g。
五、 关于中和滴定及其迁移的计算
中和滴定是中学定量实验中最重要的一个实验，不但要熟悉各种滴定管的结构特点、使用要求，而且还要明确加入酸碱指示剂的作用、计算原理及误差分析的技巧，同时也是氧化还原反应滴定、沉淀滴定等实验的基础。计算比较简单，只要找出相应关系式即可解答浓度、溶液体积、含量等问题。
例6 （2011广东，有删减）某同学进行实验研究时，欲配制1.0 mol•L-1Ba（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）2•8H2O试剂（相对分子质量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba（OH）2•8H2O在283 K、293 K和303 K时的溶解度（g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1） 烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是_______________。
（2） 将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba（OH）2•8H2O的含量。实验如下：
① 配制250 mL约0.1 mol•L-1Ba（OH）2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，__________，将溶液转入_________，洗涤，定容，摇匀。
② 滴定：准确量取25.00 mL所配制Ba（OH）2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将__________（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”） mol•L-1盐酸装入50 mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸V mL。
③ 计算Ba（OH）2•8H2O的质量分数=___________（只列出算式，不做运算）。
（3） 室温下，__________（填“能”或“不能”） 配制1.0 mol•L-1Ba（OH）2溶液。
解析 本题考查常见的实验步骤的设计、仪器和试剂的选择、一定物质的量浓度的配制以及有关计算。（1） Ba（OH）2属于强碱，易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀，因此长时间暴露在空气中时Ba（OH）2就有可能转化为BaCO3。（2） ① 由于试样中含有难溶性的BaCO3，因此加水溶解后要过滤，且冷却后再转移到250 mL容量瓶中；②Ba（OH）2溶液的浓度约为0.1 mol•L-1，体积是25 mL，由于酸式滴定管的容量是50 mL，因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol•L-1的，若盐酸的浓度过大，反应过快，不利于控制滴定终点，所以选择0.1980 mol•L-1的盐酸最恰当。③ 消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10-3 mol，所以25.00 mL溶液中含有Ba（OH）2的物质的量是 mol，所以w克试样中Ba（OH）2的质量是 × ×315 g，故Ba（OH）2•8H2O的质量分数= ×100%。
（3） 若配制1 L 1.0 mol•L-1Ba（OH）2溶液，则溶液中溶解的Ba（OH）2•8H2O的质量是315 g，所以此时的溶解度约是 ×100=31.5 g/100 g H2O，而在常温下Ba（OH）2•8H2O的溶解度是3.9 g/100g H2O，显然不可能配制出1.0 mol•L-1Ba（OH）2溶液。
答案 （1） 由于Ba（OH）2•8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba（OH）2•8H2O在配制溶液时能全部溶解。
（2） ① 搅拌溶解 250 mL容量瓶中
② 0.1980
③ ×100%
（3） 不能
六、 以物质的量为中心的计算
关于物质的量的计算，主要就是n=N/NA、n=m/M、n=V/Vm、n=c•V（aq）等公式的灵活运用，同时也渗透着对电离平衡、盐类水解、微粒结构、氧化还原反应中的电子转移以及反应热等知识的考查。该类问题比较简单。
例7 （2011新课标全国）下列叙述正确的是（ ）
A. 1.00 molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B. 1.00 molNaCl中，所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C. 欲配置1.00 L 1.00 mol•L-1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中
D. 电解58.5 g熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气（标准状况）、23.0 g金属钠
解析 NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，A不正确；Na+的最外层达到8电子稳定结构，所以B正确；1.00 L 溶液并不等同于溶剂为1 L，C不正确；由原子守恒可知58.5 g NaCl只能生成0.5 mol氯气，在标准状况下是11.2 L，D不正确。
七、 以化学方程式为核心的计算技巧
化学方程式是学习化学的基础，也是进行化学计算的理论基础。解答时一般是分析反应原理或过程，找出解题方法与技巧，然后根据已知量与未知量之间的关系列式计算即可，主要考查的是解题技巧知识。常用的解题技巧有守恒法（主要从元素质量守恒、电荷守恒、原子守恒、电子守恒等角度分析列出等式关系）、关系式法（主要是根据多步连续反应找出已知量与所求量之间的关系式，以减少不必要的计算环节）、方程组法（常用于多组分混合物成分的计算，根据已知量及相关方程式列出几个关系式，利用数学中解方程组的方法来解答）、差量法（主要有体积差、质量差、物质的量差等之分，主要根据题干中已知变化量的特点，利用方程式找出简洁关系来解答）、十字交叉法（主要用于二元混合物中体积之比、物质的量之比、原子个数之比、质量之比等计算，其实质就是二元一次方程组的简单变化）、平均值法（主要用于混合物成分的判断）、极值法（主要用于混合物中某组分含量范围的界定）。
例8 （2011全国Ⅱ）某含铬Cr2O2-7 废水用硫酸亚铁铵处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO•FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是（ ）
A. 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（2-x） mol
B. 处理废水中Cr2O2-7 的物质的量为 mol
C. 反应中发生转移的电子数为3nx mol
D. 在FeO•FeyCrxO3中3x=y
解析 本题考查原子守恒及电子守恒。由铬元素守恒知废水中Cr2O2-7 的物质的量为 mol，反应中发生转移的电子数为6× mol=3nx mol。由得失电子守恒知y=3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n×（1+y） mol=n（3x+1） mol，因此A错误。
八、 关于晶胞结构的计算
晶胞是晶体的基本重复结构单元，因而研究晶胞的结构就能推断晶体结构与性质，常见的晶胞是六面体。考查的问题主要有配位数、微粒个数、密度等内容，其解答方法就是在熟悉氯化钠、氯化铯、硫化锌、干冰、金刚石、石墨等晶胞结构的基础上，利用均摊法及密度公式即可解答相关问题。
例9 （2011新课标全国，有删减）六方氮化硼（BN）在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有_____个氮原子、_____个硼原子，立方氮化硼的密度是_____g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。
解析 金刚石晶胞如图所示，是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有1个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，故金刚石晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8，又因立方氮化硼结构与金刚石相似，所以立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，质量是 ×25 g，体积是（361.5pm）3，则立方氮化硼的密度是 g•cm-3。
综上所述，化学计算的运算过程较为简单，数值处理也较为简洁，虽然这些计算往往出现在大题中的一个小问题或选择题中的一个选项中，但所用的解题方法与技巧是相同的，所以在遇到计算时，不能只停留在结果的正误上，而应反思、归纳解答的思路、技巧，这样久而久之，就会熟悉各种类型计算的解答技巧，突破化学计算之瓶颈。