2025年高考化学复习：新情景下的速率、平衡综合图象与突破（原卷版）

新情景下的速率、平衡综合图象与突破

01考情分析02真题精研03规律•方法•技巧04经典变式练

05核心知识精炼06基础测评07能力提升

考情分析

近年高考对化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图像，分析投料比、转化率、

产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以

及原理分析，规范描述的表达能力。

真题精研

1.（2024・安徽・高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO：的影响因素，测得不同条件下SeO；浓度

□

O・

E

0

一E

实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH

①5086

②5026

③5028

下列说法正确的是

A.实验①中，0~2小时内平均反应速率丫（5©。：）=2.011101.1；'.11」

+3+

B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe+SeOt+8H=2Fe+Se+4H2O

C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率

D.其他条件相同时，水样初始pH越小，SeO：的去除效果越好

规律*方法・技巧

1.化学反应速率、化学平衡图像解题思路

T面纵、横坐标的意义）

二看线（线的走的变化趋势）

看图像|三看点（起点、拐点、终点、交叉点）

四看辅助线（如僦线、等压线、平衡线）

五看量的变化（如浓度变低温度变化）

2.化学平衡图像题的解题技巧

⑴先拐先平。

在含量（转化率）一时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率大，表示温度较高、

有催化剂、压强较大等。

（2）定一议二。

当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。

（3）三步分析法。

一看反应速率是增大还是减小；二看伏正）、v（逆）的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

经典变式练

1.（2024•江苏•高考真题）|二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应（忽略其他副反应）为：

1

①CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）AH,=41.2kJ-mol

②CO（g）+2H2（g）=CH30H（g）AH2

6

225℃、8xlOPaT,将一定比例CO2、凡混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及Li、L2>L3...

位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和CH30H的体积分数如图所示。下列说法正确的是

2

52X5

4

265

3

82、H2

混合气

2245

（容器内与外界没有热量交换）

225

L\L2L3L4£5LILiL9

位点

A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等

B.反应②的焰变AH?〉。

C.L6处的H2O的体积分数大于L5处

D.混合气从起始到通过Li处，CO的生成速率小于CH30H的生成速率

核心知识精炼

一、解答该类题目要注意以下步骤：

第一步：识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，理清线和点（平台、拆线、拐点等）的关系。

第二步：把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化（正反应

是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应）、反应热（正反应是放热反应，还是吸热反应）等。

第三步：联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。

第四步：数形结合解答。图表与原理整合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反

应速率和化学平衡原理。

二、常见化学反应速率图像和化学平衡图像

1.化学反应速率图像及应用

⑴全程速率一时间图像

①如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况

原因解释：AB段（v渐大），因为该反应为放热反应，随着反应的进行，温度逐渐升高，导致反应速率逐渐

增大；段（v渐小），则主要原因是随着反应的进行，溶液中c（H+）逐渐减小，导致反应速率逐渐减小。要

抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。

②分清正逆反应，分清各因素（浓度、温度、压强、催化剂）对反应速率和平衡移动的影响。

对于反应2so2（g）+O2（g）DQSO3（g）AH<0,填写改变的条件：

3

fl时,增大反应物的浓度;

上时,降低温度;

/3时,增大压强;

a时,使用催化剂。

【规律方法】

①改变某一反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。

②改变温度、压强，两点突变。

③使用催化剂使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。

⑵物质的量(或浓度)一时间图像

分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的

消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下:

甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答:

①该反应的化学方程式为2A口目两□B+3C。

②反应物的转化率是40%o

③10s内v(C)=().12moLLFs-1

乙：某温度时，在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①由图像得出如下信息

A.反应物是X、Y,生成物Z；

B.白时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。

②根据图像可进行如下计算

A,某物质的平均反应速率、转化率，如:

4

九13

v(X)=~-mol-(L-s)1,

V'l3

Y的转化率=也一9乂100%。

«2

B.确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为的一〃3)：(«2-«3)"2。

2.解答速率图像题的基本思路

(1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。

(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。

(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如

在浓度一时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推

理判断。

(4)看变化趋势：在速率一时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。

例如，升高温度，V吸大增，V放小增；增大反应物浓度，丫正突增，V逆渐增。

3.常见化学平衡的图像类型

⑴浓度一时间图像

浓度一时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。

因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比=浓度变化量之比)。

⑵速率一时间图像

增大《A)

Oft

增大压强加催化剂

此类图像定性揭示了V(正)、V(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、

等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。

(3)转化率(或含量)一时间关系图

5

该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大"，即图像先拐弯的先

达到平衡，对应的温度或压强大。

(4)恒压(温)线

C%

1.01xl07Pa

1.01xl^Pa

1.01x10sPa

温度

(5)几种特殊的图像

①对于反应：，"A(g)+〃B(g)口口9c(g)+“D(g)M点前，表示反应未达到平衡，则"正＞丫逆；M点为

平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。

②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、

4四个点，表不丫正＞丫逆的点是3,表示逆的点是1,而2、4点表不丫正=丫逆。

注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。

⑹速率、平衡综合图像

温度为T时，对于密闭容器中的反应:

A(g)+B(g)m(s)+xD(g)AH＞0

A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示:

6

据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D),可以求出该温度下反应的平衡常

数，可以分析出15min时的条件变化等。

4.化学平衡图像解读

(l)y-f图像解读

①看改变条件的一瞬间(幻，若M正在M逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。

②若°、6重合为一点，则。时刻改变的是某一物质的浓度。

③若°、6不重合，则九时刻可能是改变了温度或压强。

④若M正和M逆改变程度相同，即逆，平衡不移动，则A时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体

分子数不变的反应改变压强。

⑵物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读

①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。

②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为”条件下先达平衡，可推知01>P2；图乙中，温度为

条件下先达平衡，可推知根据丫表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或

判断正反应是吸热反应还是放热反应。

(3)等温(压)平衡曲线解读

丙

①纵坐标y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。

7

②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或

等压线)。

③如图丙所示，在曲线上的每个点(如8点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：

A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点"正C丫逆；

C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点丫正>丫逆；

处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有VC>VB>VA。

(4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读

如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。

①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移

动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。

②Ti〜A段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。

③72点表示反应达到平衡状态。

④T2〜乃段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，/2〜73段曲线上的点均为平衡点。

基础测评

1.(23-24高二上•重庆黔江•阶段练习左某密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(gm2Z(g)AH<0o如图表

示该反应的速率(V)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加

A.t2时一定加入了催化剂B.t3玉平衡正向移动

C.t5时可能增大了压强D.%之后转化率最低

2.(23-24高二上.湖南岳阳•期末)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5cH2cH3(g)口

C6H5CH=CH2(g)+H2(g)o某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所

示。下列说法正确的是

8

V.

A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系B.ti时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到ti时，Q>K(Q为浓度商)D.当催化剂存在时，vi、V2都增大

3.SO2(g)+NO2(g)l：SO3(g)+NO(g),向容器中投入一定量的SO?和NO2发生反应，正反应速率随时间

变化的示意图如图所示。下列说法正确的是

B.反应物的总能量大于生成物的总能量

C.SO?的转化率：a>b>cD.反应进行到c点达平衡

4.对于可逆反应Nz(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH<0,下列研究目的和示意图相符的是

ABCD

NT)卜

H

H

J/

*k有催化剂

至

少/

%=、'逆________

漕无催化剂

庭

C------------3时

>时())/

研究温度对反应

研究压强对反应的影响研究平衡体系增加NH3的浓研究催化剂对反应的影

的影响(y为N?的

响

(P2>P1)度对反应的影响

转化率)

9

A.AB.BC.CD.D

5.下列图像及对应的叙述错误的是

v/(mol-L's)物质的量/mol

1.58

1.20

1.0()

图2

能巾/kJ

ImolC(s,金刚石)♦ImolO2(g)

ImolC(s,fi^)+lmolO2(g)

1molCO2(g)

ds反应宓

图3图4

A.图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量

B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y=2Z

C.图3表示足量锌分别与SOOmLO.lmohL1盐酸、200mL0.1mol・L」硫酸反应产生氢气的体积随时间变

化的图像

D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等

6.在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)D2SO3(g)AH<0,其速率-时间图像如下，则L时刻改变的

条件可能是

反

应

速

率

u。时间

A.升高温度B.加入催化剂

C.充入一定量的氧气D.充入一定量的氯气

7.已知：A(g)+2B(g)口3C(g)AH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应，ti

时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态n,正反应速率随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是

10

(

,一

.£5

一

口

0

0

)1

、4

4hA

//min

A.t2时改变的条件：向容器中加入A

B.平衡时B的体积分数(p：(p(II)=(p(I)

C.t2〜t3时反应向正方向移动

D.平衡时A(g)的物质的量浓度：c(I)>c(II)

8.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.501011-硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢

气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，下列说法不正确的是

A.c点时，体系产生氢气的体积达到最大值

B.0-a段，不产生氢气是因为表面的氧化物隔离子铝和硫酸溶液

C.b-c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高

D.c-d段，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H)降低

9.已知反应C0(g)+C12(g)口COCl2(g)AH<0,将等物质的量的CO(g)和CU(g)充入密闭容器，平衡

体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M(M=3)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确

n总

的是

11

2

01-------------------------

/X压强）

A.温度：T2>「

B.平衡常数：Ka=Kb

C.b点时，若M=66g-mo「，则CO的平衡转化率为50%

D.Q的平衡转化率：c>b>a

10.(2024.湖南.模拟预测)研究NO*之间的转化对控制大气污染具有重要意义，已知：N2O4(g)a2NO2(g)

AH>0o如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为十时，c(N20j和c(NOj随f变化曲线分别为I、II,

改变温度到巴,《NO?)随/变化为曲线皿。下列判断正确的是

o

o

o

O

B.温度(<(

C.升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小

D.温度工和%下，反应分别达到平衡时，KN?。』前者小

能力提升

12

1.下列图示与对应叙述不相符的是

"起始时O

反应过程

图I图3

A.图1各物质均为气体，升局温度时，反应Nz(g)+3H式g)目他2NH,(g)的平衡常数会减小

B.图2为在绝热恒容密闭容器中，反应SC)2(g)+N0式g)g®SO,(g)+NO(g)的正反应速率随时间变化的示

意图，由图可知该反应为放热反应

C.图3为合成氨反应中，其它条件不变时，起始时H2用量对反应的影响图，则图中温度TI<T2,a、

b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点

D.图4中，反应mA(g)+nB(g)口pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点，则E点vQ>v^

1

2.合成氨反应：N2(g)+3H2(g)02NH3(g)AH=-92.4kJ.mol,在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，

A.h增大压强B.t2时升高温度

C.t3时降低了温度D.0时减小了压强

3.(2024.广东梅州.一模)对于同一体系内存在竞争反应：①A(g)口B(g),②A(g)口C(g);测得反应

速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是

h4z/min

13

A.反应①的反应限度大于反应②

B.加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率

C.无催化剂时G后反应①达到平衡

D.加入催化剂，可有效提高C的产率

4.（23-24高三上•黑龙江•期中）在恒温恒容条件下，发生反应M（g）匚2N（g）,c（M）随时间的变化如图中

曲线所示，M的初始浓度为xmol/L。下列说法正确的是

A.a点到b点时间间隔内该化学反应的平均速率v（M）=《mol-LT

V

B.当c（M）=6时，对应的时间大于2.5t。

O

c.a点的瞬时速率小于b点的瞬时速率

D.在不同时刻都存在关系：v（M）=v（N）

5.（2023高三・全国・专题练习）向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应

A（g）+B（g）QC（g）+2D（g）,正反应速率随时间的变化关系如图所示，下列结论正确的是

A.气体A的浓度：a点小于b点

B.若AM=At2,则气体C的生成量：ab段大于be段

C.c点时：v（正）=v（逆）

D.体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态

14

6.根据下列图示所得出的结论正确的是

-(

,5

_T

UO

MO

a

0M(NaHSO4)/mL

HNaOHKmL

图丙图丁

A.图甲是室温下用O.lmollTNaOH溶液滴定O.lmoLLT某酸HX的滴定曲线，说明可用甲基橙判断该

反应的终点

B.图乙是"+「口写中写的平衡浓度随温度变化的曲线，说明平衡常数K(Tj<K(T2)

c.图丙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明4时刻溶液的温度最高

D.图丁是Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO,溶液之后，溶液的导电能力随滴入NaHSC)4溶液体积变化的曲线,

说明a点对应的溶液