化学反应速率与化学平衡图像（讲义）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第05讲化学反应速率与化学平衡图像

目录

01考情透视目标导航............................................................2

02知识导图思维引航............................................................3

03考点突破考法探究............................................................4

考点一化学反应速率图像.........................................................4

知识点1速率一时间图像.......................................................4

知识点2速率一压强（或温度）图像...............................................5

知识点3物质的量（或浓度）一时间图像...........................................6

知识点4化学速率图像分析.....................................................7

考向1考查速率-时间图像.......................................................7

考向2考查速率一压强（或温度）图像............................................10

考向3考查浓度或物质的的量-时间图像.........................................12

考点二化学平衡图像............................................................14

知识点1转化率（或百分含量）一时间一温度（或压强）图像.........................14

知识点2恒温线或恒压线图像..................................................15

知识点3反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像..........................15

知识点4化学平衡图像分析....................................................16

考向1考查转化率（或百分含量）一时间一温度（或压强）图像的分析判断............18

考向2考查恒温线或恒压线图像的分析判断.....................................20

考向3考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断.............22

考向4考查化学平衡曲线外的非平衡点分析.....................................24

04真题练习•命题洞见...........................................................27

考情;灵汨•日粽旦骷:

考点要求考题统计考情分析

2024•辽宁卷，3分分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

2024•安徽卷，3分化学反应速率和化学平衡图像分析类试题经常涉及的图

2023辽宁卷12题，3分像类型有含量一时间一温度（压强）图像、恒温、恒压曲线

化学反应速率2023山东卷14题，4分等，图像中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的

图像2022浙江1月选考19题，2分特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应

2022湖南卷14题，4分特点，明确反应条件，认真分析图像，充分挖掘蕴含的信

2022广东卷15题，4分息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。图像作为一种

2022河北卷11题，4分;思维方法在解题过程中也有着重要作用，可以将一些较为

2024•湖南卷，3分抽象的知识，转化为图像，然后进行解决。注意掌握从图

2024•辽宁卷，3分像中获取有效信息，解答与化学反应速率和化学平衡有关

2023•重庆卷，3分的问题，如反应速率、反应转化率、产率，提高转化率的

化学平衡图像2023湖南卷13题，4分措施等；从图表或图像中获取信息，计算转化率、平衡常

2023浙江6月选考14题，3分数等。

2022江苏卷13题，3分

2022广东卷13题，4分

复习目标：

1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的，知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关，并遵循一

定规律；能多角度。动态地分析化学反应速率和化学平衡，运用化学反应原理解决实际问题。

2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率和化

学平衡的本质特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲线变化，

揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律。

3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反

应速率和化学平衡的外界条件。

寓2

知道乌图•奥始己I肮

"渐变"类V-1图像

"断点"类V-1图像

r速率Tt间图像-

“平台“类vt图像

：全程速率一时间图像

-速率一压强（或温度）图像

①若为温度变化

引起，温度较高

时，反应达平衡

所需时间短。

化学反

应速率②若为压强变化

图像引起，压强较大

-物质的量（或浓度）一时间图像-时，反应达平衡

所需时间短。

③若为是否使用

催化剂，使用适

L宜催化剂时，反

应达平衡所需时

化学反应速间短。

率与化学平J化学速率图像分析

衡图像

-转化率（或百分含量）一时间一温度（或压强）图像——"先拐先平，数值大”

-恒温线或恒压线图像——“定一议二"

反应过程中

组分含量或

浓度与温度

化学平的关系图像

衡图像

一反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像・_化学平衡曲线外

的非平衡点分析

投料比与转化

L率或产率相关

图像

J化学平衡图像分析

若占空硝若泣按客

II•w

考点一化学反应速率图像

知识点1速率一时间图像

1.“渐变”类V一，图像

图像分析结论

1时V、突然增大,V,逆逐逝增大；v',E>v'逆，人时其他条件不变，增大反

八逆|r平衡向正反应方向移动应物的浓度

O力1t

力时V'TF突然减小,M逆逐渐减小;正，fi时其他条件不变，减小反

R逆掌正,平衡向逆反应方向移动应物的浓度

:力1t

力时M逆突然增大,V%逐渐增大;M逆〉M正，G时其他条件不变，增大生

r平衡向逆反应方向移动成物的浓度

01。t

口时突然减小,v7逐渐减小;M正>14，△时其他条件不变，减小生

日逆蜜r平衡向正反应方向移动成物的浓度

O。t

2.“断点”类v-t图像

r：

图像看

IA：U./逆L

1*

O力1tO。tOOtyt

升高降低升高降低

h时刻所温度

改变的条适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热的反应

件

压强增大减小增大减小

适合正反应为气体物质的量增大的适合正反应为气体物质的量减小的反

反应应

3.“平台”类v-t图像

图像分析结论

Z1时其他条件不变使用催化剂

v\

h时M正、v'逆均窿然增大且v'正三M逆，fl时其他条件不变增大反应体系的

-

平衡不移动压强且冽+〃=己+式反应前后气体

0t\t

体积无变化）

/I时其他条件不变，减小反应体系的

ti时M正、M逆均寒然减小且M正三V'逆，

压强且"z+〃=p+q（反应前后气体

0%="逆平衡不移动

10t\t体积无变化）

4.全程速率一时间图像

例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。

ot

原因：（1）AB段（v增大），反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。

（2）BC段（v减小），溶液中c（H+）逐渐减小，v减小。

知识点2速率一压强（或温度）图像

1.对于速率〜温度曲线，温度改变后，吸热反应速率变化大，放热反应速率变化小。即吸热大变,放热小变。

以mA+nBipC+qD；/SHuQ为例

2.对于速率〜压强曲线，压强改变后，气体体积之和大的一侧反应速率变化大，气体体积之和小的一侧反应

速率变化小。以mA（g）+nB（g）nC(g)+qD(g)；△!!=£!为例

【名师点拨】这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化

幅度。图中交点是平衡状态，压强或温度增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。

知识点3物质的量(或浓度)一时间图像

这类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。

1、识图：在c-t图中，一般横坐标表示时间，纵坐标表示浓度或物质的量等变化，分析图时要抓住随着时

间的变化曲线的基本走势问题，其重点及易错点应抓住曲线的斜率，某一时刻曲线的斜率大小就表示该时

刻反应的速率快慢，曲线越陡表示反应的速率越大，曲线越平缓表示反应的速率越小。

2、规律：①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。

③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。

3、实例：某温度时，在定容&L)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)由图像得出的信息

①X、Y是反应物,人是产物。

②hs时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。

③0〜力s时间段：A»(X)=??i—njtriol,Az?(Y)=ni—nsmo1,A〃(Z)=&niol。

(2)根据图像可进行如下计算

①某物质的平均速率、转化率，如

〃31—1—1

y(X)=--------mol-LTks1；

Vh

Y的转化率=这二弱、100%。

②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—"3)：("2—"3)：

4、易错提醒：解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联

系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系=

知识点4化学速率图像分析

1.识图

这类图像定性地揭示了反应过程中v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变化

的规律，体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向。分析这类图像的重点

及易错点是图像中演变出来的相关面积，曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质的浓度

的变化量。另外，由v-t图可知，在一般情况下，同一个反应有先快后慢的特点，生成等量产物（或消耗等

量反应物），所需的时间逐渐变长。

2.常见v-t图像分析方法

（1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，看二者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变

化一般从压强（反应前后气体体积不变的反应）和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化，可从温度、浓度、压

强（反应前后气体体积改变的反应）角度考虑。

（2）对于反应速率变化程度不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变

化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。

（3）改变条件判断v（正卜v（逆）的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移,做正）＞v（逆），若平衡逆

移,V（正）＜v（逆）。

（4）规律：v-f图像中无“断点”，曲线是“渐变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲线是向

上“渐变”，表示改变的条件是“增强”，反之，改变的条件是“减弱”，如工业合成氨的反应：N2（g）+

3H2（g）2NH3（g）A//＜0o

因A时刻改变条件后，MRV%,平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH3的浓度。

（考向洞察力

考向1考查速率-时间图像

所（2024•辽宁抚顺•模拟）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2（g）+

NO2（g）=SO3（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是

A.反应在c点达到平衡状态

B.反应物浓度：a点小于b点

C.反应物的总能量低于生成物的总能量

D.Afi=A/2时，SO2的转化率：a〜b段小于b〜c段

【答案】D

【解析】A项，化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点

对应的正反应速率显然还在改变，一定未达平衡，错误；B项，a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时

间不断减小，错误；C项，从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对

正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生

成物的总能量，错误：D项，随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，S02的转化率将

逐渐增大，正确。

【思维建模】分清正反应、逆反应及二者反应速率的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的

移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。

I.v正突变，v逆渐变，且v正〉v逆，说明是增大了反应物的浓度，使v正突变，且平衡正向移动。

II.v正、v逆都突然减小，且v正〉v逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体体积增

大的反应。

III.V正、V逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能

是对反应前后气体分子数不变的反应压缩体积（即增大压强）。

【变式训练11如图表示反应2s02（g）+02—|詈2so3（g）+Q的正反应速率随时间的变化情况，试根

据图中曲线判断下列说法可能正确的是

A.ti时只减小了压强；

B.h时只降低了温度；

C.ti时增加了S02和。2的浓度，平衡向正反应方向移动；

D.ti时减小SO2浓度的同时，增加了SO3的浓度；

【答案】D

【解析】A.若ti时减小了压强，平衡向逆反应方向移动，重新平衡时的速率小于原平衡速率，故A错误；B.

若ti时降低了温度，平衡向正反应移动，重新平衡时的速率小于原平衡速率，故B错误；C.若ti时增加了

S02和。2的浓度，正反应速率应大于原平衡速率，平衡向正反应方向移动，图象中h时刻不符合，故C错

误；D.若ti时减小了S02的浓度，增加了S03的浓度，平衡向逆反应移动，新平衡时反应物浓度比可以原

来还大，平衡时正反应速率可以比原平衡速率大，故D可能正确；故选D。

【变式训练2】（2024•山东济南•模拟）在一密闭容器中发生反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）NH<0,达到

平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是（填字母，下同）。

Alo〜flB.Z1~?2C，2〜力D./3~?4E/4〜右F/5〜%

（2）判断人、打、a时刻分别改变的一个条件。

A.增大压强B.减小压强C.升高温度D.降低温度E.加催化剂F.充入氮气

G时刻;打时刻;/4时刻-

（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是0

A/0〜flB/2〜C/3~aD/5〜%

（4）如果在希时刻，从反应体系中分离出部分氨，力时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变

化曲线。

【答案】(1)ACDF(2)CEB(3)A

【解析】（1）根据图示可知，to〜小打〜〃、右〜床时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。（2）

a时，V正、V逆同时增大，且V逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以a时改变的条件是升温。f3时，V

正、V逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以，3时改变的条件是加催化剂。久时，V正、V逆同时减小，但

平衡向逆反应方向移动，所以口时改变的条件是减小压强。（3）根据图示知，G〜R、以〜4时间段内平衡

均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0-h时间段的低，所以加〜G时间段内NH3的百分含量最高。（4）

“时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在力时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画

出反应速率的变化曲线。

考向2考查速率一压强（或温度）图像

例2可逆反应mA（g）wnB（g）+pC（s）；AH=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中

的两个图象，以下叙述正确的是:

B.m>n+p,Q>0

C.m>n,Q>0D.m<n+p,Q<0

【答案】A

【解析】由图象可知，升高温度，逆反应速率大于正反应速率，则升高温度，平衡逆向移动；增大压强，

正反应速率大于逆反应速率，则增大压强，平衡正向移动。由图象可知，升高温度，逆反应速率大于正反

应速率，则升高温度，平衡逆向移动，所以该正反应为放热反应，Q<0；增大压强，正反应速率大于逆反

应速率，则增大压强，平衡正向移动，该反应为气体气体缩小的反应，所以m>n,故答案选A。

【思维建模】曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。

如图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。

A

【变式训练1】下列各图是温度（或压强）对2A（s）+2B（g）w=±2C（g）+D（g）NH<0的正、逆反应速率的影响,

曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（）

【答案】C

【解析】A和B图中自变量为温度，温度越高，速率越快，B项错误；升温时平衡向吸热方向移动，逆反

应速率大于正反应速率，A项错误；C、D图中自变量为压强，压强越大，速率越快，D项错误；增加压强,

平衡向气体分子数减小方向移动，也就是向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，C项正确。

【变式训练2］（23-24高三上•四川•期中）某恒容密闭容器中充入一定量S02和02进行反应：2so2（g）+

。2出）-02so3（g）AH<0,图甲表示反应速率（v）与温度（T）的关系、图乙表示Ti时，平衡体系中SCh的体

积分数与压强（p）的关系。下列说法正确的是（）

A.图甲中，曲线1表示正反应速率与温度的关系

B.图乙中，a、b两点的反应速率：v（a）>v（b）

C.图甲中，d点时，混合气体的平均摩尔质量不再改变

D.图乙中，c点的正、逆反应速率：v（逆）<v（正）

【答案】C

【解析】A.反应2sO2（g）+O2（g）u2sO3（g）AH<0,正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率大

于正反应速率，则曲线1表示逆反应速率与温度的关系，故A错误；B.温度恒定时，a、b两点对应的压

强是b的大，压强越大，反应速率越快，a、b两点对应的反应速率：va<vb,故B错误；C.d点表示温度

为To时，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，故C正确；D.c

点时，二氧化硫的含量小于平衡时的含量，反应需要向生成二氧化硫的方向进行，即向逆反应方向进行，

所以v（逆）>v（正），故D错误；故选C。

考向3考查浓度或物质的的量-时间图像

亟(2024•河南洛阳•模拟)100。(2时，向某恒容密闭容器加入1.6mol-Lr的Q后会发生如下反应:

2Q(g)=M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示：

下列说法错误的是()

A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)=0.02molL^s-1

B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b)

C.用Q浓度变化值表示的ab、be两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)=0

D.其他条件相同，起始时将0.2molir氨气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60s

【答案】D

【解析】根据分析，从反应开始到刚达到平衡的时间段内，故A

t60s

正确；Q为反应物，初始时浓度最大，消耗速率最大，生成速率最小，随着反应的进行，Q的浓度逐渐减

小，消耗速率逐渐减慢，生成速率逐渐增大，则a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b),故B正确；ab段M

的浓度变化量为(0.6-0.3)mol-L'=0.3molir,则Q的物质的量浓度变化量为M的两倍，为0.3mol-L[x2

=0.6mol1-J反应时间为60s—20s=40s,v(ab)=^^m°^L=0.015molL'-s-1,be段反应达到平衡状

40s

态，M、Q的物质的量浓度变化量为0,则v(bc)=O,则用Q浓度变化值表示的ab、be两个时间段内的反

应速率：v(ab)>v(bc)=O,故C正确；其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入0.2mol-L-i氨气与Q混合，

容器体积不变，Q、M的浓度不变，与原平衡体系等效，则反应达到平衡所需时间等于60s,故D错误。

【思维建模】某温度时，在定容&L)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)由图像得出的信息

①X、Y是反应物，Z是产物。

②13s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。

③0〜△s时间段：△几(X)=刈一〃3mol,A〃(Y)=〃23mol,△几亿)=如mol。

(2)根据图像可进行如下计算

①某物质的平均速率、转化率，如

v(X)=-—molL'"s'；

V-ti

Y的转化率="5、100%。

"2

②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("1—"3)：("2—"3)：〃2。

【变式训练11(2024・安徽铜陵•模拟)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应：xA(g)

+2B(s)=yC(g)A/f<Oo在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回

答下列问题：

(1)用A的浓度变化表示该反应在0〜10min内的平均反应速率v(A)==

(2)根据图示可确定x：y=。

(3)0〜10min容器内压强(填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是(填编号，下同)；第16min引起曲线变化的反

应条件可能是o

①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂

(5)若平衡I的平衡常数为Ki,平衡II平衡常数为左，则笛_______旦填“〉”"=”或“<”)。

【答案】(1)0.02mol1-LmirT1(2)1：2(3)变大(4)④⑥④(5)>

【解析】(1)0〜10min内v(A)=-^^―2^2—molL__QQ2mol-L-1-min-1o(2)根据图像可知，0~

10min

10min内A的物质的量浓度减少量为0.2mol-L-i,C的物质的量浓度增加量为0.4mol[r,x、y之比等于

A、C的浓度的变化量之比，故x：y=0.2mol-Lr：0.4molL-1=l：2。(3)该反应是气体分子数增大的反

应，而容器容积不变，因此0〜10min容器内压强变大。(4)根据图像可知，10min时改变条件后，A、C

的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12〜16min,反应处于平衡

状态，16min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，说明

平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。由于16min时

升iWj温度，则长1>&。

【变式训练2】(2024•河北保定•三模)银被广泛应用于航空航天、电子、原子能、超导材料及新型功能材

料等领域，是一种十分重要的战略物资。巳。4［储8旦7。）2P。2：»］常用于萃取稀土金属银：

4++

Nb（aq）+4（C8H17O）2PO2H（1）UNb［（C8H17O）2PO2］4（1）+4H（aq）。某温度下，萃取过程中溶液中c（IT）

与时间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是

r

T

o

E

)

(、

H+

)

。

A.其他条件不变，，时萃取反应已停止

B.4H+）增大，萃取反应平衡向左移动，平衡常数减小

C.t2min>%min时萃取反应的正反应速率：v2<v3

D.Z1y2min内，Nb'+的平均反应速率"（Nb'+bRWjmoLL’minT

【答案】D

【解析】A.平衡时正反应、逆反应依然在不断进行，A项错误；B.平衡常数只与温度有关，增大浓度K

不变，B项错误；C.萃取反应发生后，正反应速率由大到小至不变时反应达到平衡，v2>v3,C项错误;

D.%〜Z^nin内，v（H+）=7TTTmol-rl-min根据速率之比等于化学计量数之比，Nb」+的平均反应速率

y（Nb"）=-―mol-IT1-min-1

D项正确；故选：Do

4出一％）

考点二化学平衡图像

知识点1转化率（或百分含量）一时间一温度（或压强）图像

该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物

的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应

达到平衡的特征。

1.识图：一般当转化率达到一个定值，即转化率或百分含量保持不变，该反应达到化学平衡，我们可以借助

图像中曲线的数值大小，进一步结合影响平衡的一些外界因素，分析整合，得出相关结论。已知不同温度

或压强下，反应物的转化率a（或百分含量）与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大

小及气体物质间的系数的关系。

2.规律：“先拐先平，数值大”原则

分析反应由开始（起始物质相同时）达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如图甲中T2NT1。

②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如图乙中.沙2。

③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中。使用催化剂。

3.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法

［以加A（g）+〃B（g）^=2pC（g）中反应物A的转化率CCA为例说明］

①图甲中，T2>TI,升高温度，CCA降低，平衡逆向移动,正反应为放热反应。

②图乙中，pi*增大压强，aA升高，平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。

③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。

知识点2恒温线或恒压线图像

该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。

1.识图：（a表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度）

图①，若pi>p2>p3,则正反应为气体体积减小的反应，AH<0；图②，若乃>乃，则正反应为放热反应。

【名师点睛】解答此类图像问题，往往可作分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线——恒压线或恒温线,

然后进行定一议二，从而可解决问题。

2.规律：（1）“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动

的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的系数的大小关系。如乙中任取两条压强曲线研

究，压强增大，aA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，甲中任取一曲线，也能得出结论。

（2）通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热

效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。

知识点3反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像

1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像

对于化学反应〃次植）+“13值）=^（2值）+加世），在相同时间段内，M点刖，表不化学反应从反应物开始,

则v正X逆，未达平衡；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大（C%

减小），平衡逆向移动，A/f<0o

2.化学平衡曲线外的非平衡点分析

对于化学反应mA（g）+〃B（g）=^C（g）+qD（g）,L线上所有的点都是平衡点。

左上方（E点），A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%,E点必须向正反应方向移

动才能达到平衡状态，所以，E点v仑v逆；则右下方（F点）vmv逆。

3.投料比与转化率或产率相关图像

在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得%

/95

>

到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。如?90

群

超85

在保持体系总压为的条件下进行反应：原料气中

PaSO2+-O2^^SO3,SO2斗

2O80

S

和02的物质的量之比根阿=双世当不同时，SO2的平衡转化率与温度⑺的关系如5

WM一

〃（。2）5506(X1

图所示：

分析图像我们可以得到如下信息，在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和。2的物质的量

之比m变大，m越大，平衡转化率a（S02）越小，即图中mi、m2、m3的大小顺序为miNimNim。

知识点4化学平衡图像分析

1.思维建模

2,解题步骤

第一步：看特点。即分析可逆反应方程式，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。

第二步：识图像。即识别图像类型，一看“面”（理清横坐标、纵坐标表示的含义）；二看“线”（分析曲线的

走向和变化趋势,它与横坐标、纵坐标的关系）；三看“点”（重点分析特殊点——起点、拐点、交点、终

点的含义）；四看是否要作辅助线（如等温线、等压线等），五看定量图像中有关量的多少问题。

第三步：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。利用规律“先拐先平,

数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。

第四步：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。

3.解题技巧

①先拐先平：在含量一时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。

②定一议二：在含量一改曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系（因平

衡移动原理只适用于“单因素”的改变）。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标

所示的量后（通常可画一垂线），讨论横坐标与曲线的关系。

③三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v（正卜v（逆）的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

4.易错点拨

（1）“先拐先平”与速率快慢的误区：在反应速率与化学平衡图像中，我们容易错误认为曲线先出现拐点，

则反应速率一定快，由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐点，

先平衡，即常说的“先拐先平”，但比较反应速率快慢时，应该依据曲线斜率的大小，斜率大，反应速率快,

如下面图像，尽管曲线b先平衡，但其反应速率小于曲线a对应的速率。

窟

煌a

)

。tlt2t（秒）

（2）未达到平衡的曲线误认为是平衡时的曲线。如根据下面图像判断某反应正反应为放热反应还是吸热反

应时，从o—a—b阶段，误认为升高温度，生成物浓度增大，反应向正反应方向进行，所以该正反应为吸

热反应。该错误结论的得出原因在于。一a—b阶段时，该反应并没有达到平衡状态，b点为平衡时状态，通

过b—c阶段可以得出，在平衡状态下，若升高温度，生成物浓度减少，平衡逆向移动，所以该反应的正反

应为放热反应。

（3）图像中涉及定量问题时，应该注意相关“量”与反应原理的对应关系。如合成氨中，若H2、N2的浓度

按照3:1置入反应装置中，尽管H2、N2的浓度不断减少，根据反应原理，二者减少量应该满足3:1的关

系，显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。

考向1考查转化率（或百分含量）一时间一温度（或压强）图像的分析判断

g>2024•湖南•模拟预测）研究NOX之间的转化对控制大气污染具有重要意义，已知：N2O4（g）U2NO2（g）

AH>Oo如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为工时，KN2O4）和c（NOj随/变化曲线分别为I、II,

改变温度到%,c（NOj随/变化为曲线皿。下列判断正确的是

7

二

UO

VI

A.反应速率v（a）=v（6）

B.温度7乜

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