化学反应速率与化学平衡图像（核心考点）-2025年高考化学一轮复习（解析版）

微考点化学反应速率与化学平衡图像

目录

考情探究1

1.高考真题考点分布...................................................................1

2.命题规律及备考策略.................................................................1

_2

考法01反应速率图像...................................................................2

考法02化学平衡图像...................................................................9

考法03工业生产中速率与平衡图像.....................................................14

3L-

考情探究

1.高考真题考点分布

考点内容考点分布

2024•辽宁卷，3分；2024•安徽卷，3分；2023辽宁卷12题，3分；2023山东卷14

化学反应速率图像题，4分；2022浙江1月选考19题，2分；2022湖南卷14题，4分；2022广东卷

15题，4分；2022河北卷11题，4分；

2024•湖南卷，3分；2024•辽宁卷，3分；2023•重庆卷，3分；2023湖南卷13题，4

化学平衡图像分；2023浙江6月选考14题，3分；2022江苏卷13题，3分；2022广东卷13

题，4分；

2.命题规律及备考策略

【命题规律】

高频考点从近几年全国高考试题来看，反应速率图像与平衡移动图像综合考查仍是高考命题的热点。

【备考策略】解答化学反应速率与化学平衡图像题的三个步骤

第一步：看图像

一看面----横坐标、纵坐标代表的量（如纵坐标是反应物百分含量，还是反应物的转化率等），确定坐标值与

化学量的正变与负变关系。

二看线——曲线的走向、变化趋势（斜率大小、升与降、平与陡、渐变与突变、连续与断变、转折等），同时

对走势有转折变化的曲线，要分段进行分析，找出各段曲线的变化趋势及含义。例如，升高温度，V吸增加

得多，丫故增加得少；增大反应物浓度，V正突变，V迷渐变。

三看点起点(分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原

点为起点)，终点(终点是否达到平衡)，转折点(转折点前后影响的主要因素不同)等；此外还有顶点、拐点、

交叉点、平衡点等都要认真分析。

四看辅助线——要不要作等温线、等压线，讨论单变量。

五看量——一般标出具体数值的量在解题中都会用到。

第二步：想规律

在看清图的基础上，根据坐标无轴的变化，确定y轴的变化，结合外因对化学反应速率、化学平衡的影响因

素分析变化的本质原因。

第三步：作判断

[找图示变化一定移动方向1]

看条件P，脸理找变化一定移动方向卜同结果正确,不同则错。

【命题预测】

预计2025年高考会以新的图像、新的真实情境等为载体，主要涉及反应速率的影响因素及相关计算、平

衡常数的计算和应用等知识，重点考查考生提取信息、分析问题、解决问题的能力，题目难度一般较大。

~随

考法01反应速率图像

1.速率一时间图像(v-t图像):

1

由图像变化分析外界条件对其影响，已知反应为mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)AH=QkJ-molo

(1)“渐变”类v-t图像

图像分析结论

tl时v'正突然增大，V,逆逐渐增大；V'IE>V'逆，平tl时其他条件不变，增大反应物的浓

4%

Q逆衡向正反应方向移动度

01“t

tl时V*突然减小,V，逆逐渐减小；V‘逆〉V'正,平tl时其他条件不变，减小反应物的浓

Q逆一衡向逆反应方向移动度

o1“t

]tl时V，逆突然增大，V，正逐渐增大；V，ffi>V，fe平tl时其他条件不变，增大生成物的浓

Q逆衡向逆反应方向移动度

o4t

tl时V，逆突然减小，V*逐渐减小;V'IE>V'逆,平tl时其他条件不变，减小生成物的浓

Q逆

逆一衡向正反应方向移动度

O1

（2）“断点”类v-t图像

图像分析结论

Vti时其他条件不变，增大反应体系的压强且m+n>p+

tl时V*、V，逆均突然增大,

参q（正反应为体积减小的反应）

且Va>M逆；平衡向正反应

&;一

方向进行

0htti时其他条件不变，升高温度且Q>0（吸热反应）

Vti时其他条件不变，增大反应体系的压强且m+n<p+

tl时忧正、V，逆均突然增大，

q（正反应为体积增大的反应）

且V，逆〉『正；平衡向逆反应

八逆，e

方向进行

0ttti时其他条件不变，升高温度且Q<0（放热反应）

ti时其他条件不变，减小反应体系的压强且m+n<p+

]tl时/正、V，逆均突然减小,

Z正q（正反应为体积增大的反应）

'今且V，正〉V，逆；平衡向正反应

臣逆

0hI方向进行

口时其他条件不变，降低温度且Q<0（放热反应）

ti时其他条件不变，减小反应体系的压强且m+n>p+

tl时V'逆、V&均突然减小,

.正

,,q（正反应为体积减小的反应）

H逆JIva>vrn；平衡向逆反应

t方向进行

]ti时其他条件不变，降低温度且Q>0（吸热反应）

（3）“平台"类v-t图像

图像分析结论

tl时其他条件不变使用催化剂

w正二w逆tl时V—、M逆均突然增大且

ti时其他条件不变增大反应体系的压强且m+n=p+q（反应

5正=v，逆,平衡不移动

0h1前后气体体积无变化）

ti时b正、5逆均突然减小且ti时其他条件不变，减小反应体系的压强且m+n=p+q（反

或二〃逆

v&=v，逆,平衡不移动应前后气体体积无变化）

0>

hi

2.物质的量（或浓度）一时间图像

例如，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

n>

°。12%3。t/S

⑴由图像得出的信息

①X、Y是反应物，Z是产物。

②行s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〜行s时间段：A〃（X）=〃i一〃3moL△九（丫）=〃2—几3mobA〃（Z）=zmoL

⑵根据图像可进行如下计算

①某物质的平均速率、转化率，如

〃1一〃3--1

v（X）=i77-niol-L-sI

V,r3

Y的转化率=-----xl00%o

"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（为一“3）：（"2—

3.含量一时间一温度（压强）（C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数）

（a用催化剂,6不用催化剂）（72＞储，正反应为吸热反应）

TB%

OtOt

（72＞「，正反应为放热反应）C正反应为气体

体积减小的反应）

P-2£1

P1-P2

以邛2,正反应为气体体积增大的反应）

【方法技巧】“先拐先平，数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压

强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。

4,恒压（或恒温）线（a表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度）

图①，若01邛2邛3，则正反应为气体体积减小的反应，^H<Q;

图②，若石，则正反应为放热反应。

【方法技巧】“定一议二”。即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系

5.几种特殊图像

⑴对于化学反应，，zA(g)+wB(g)=pC(g)+qD(g),M点前，表示从反应物开始，VJE>V®；M点为刚达到平

衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡

左移，故正反应A8<0。

(2)对于化学反应机A(g)+wB(g)=pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如下图)。L线的左上方(E

点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正“逆；则L线的右下方(F点),

v正〈

典例引领

----------1|<

考向01考查速率一时间图像

【例1】(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.Ati=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。

考向02考查物质的量(或浓度)一时间图像

【例2】(2024.河南洛阳.模拟)100℃时，向某恒容密闭容器加入1.6mol.L-1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)=0.02mol-L-1-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)=O

D.其他条件相同，起始时将0.2mol-L-1氯气与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，v(Q)=y=L2^'L'=0.02mol-L-'-s-1,故A

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)molL-1=0.3mol-L1,则Q的物质的量浓度变化量为M的两倍，为0.3mol-L-1x2

=0.6mol-L-1,反应时间为60s—20s=40s,v(ab)=°，6^L-=0.015mol-L-1^-1,be段反应达到平衡状

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0.2moLLr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。

考向03考查浓度(转化率、百分含量)一时间图像

【例3】(2024•湖北孝感•模拟)在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g)=cC(g)的平

衡的变化图像如下(图中P表示压强，T表示温度，〃表示物质的量，a表示平衡转化率)，据此分析下列说

法正确的是（）

A.在图像反应I中，说明正反应为吸热反应

B.在图像反应I中，若pi.,则此反应的AS>0

C.在图像反应II中，说明该正反应为吸热反应

D.在图像反应HI中，若口>丁2,则该反应能自发进行

【答案】D

【解析】A项，图像反应I中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向

逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，在图像反应I的横坐标上任取一点，作横坐标的垂直

线与两曲线相交，若P1>P2,增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则。+

l>c,AS<0,错误；C项，图像反应H中「先出现拐点，Ti反应速率快，—Ti平衡时”（C）小于72平衡

时mo,升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；D项，图像反应ni增大压强平衡不移

动，则a+l=c,若TI>T2，升高温度A的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则AH<0,该反

应能自发进行，正确。

对点提升

---------------II<1

【对点1］（2024•山东济南・模拟）在一密闭容器中发生反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）AH<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。

%412%.4/5%17

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.fl〜打Cl2〜勾DI3〜久E.r4~?5Fl5〜4

⑵判断人、t3、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

fi时刻;勾时刻;以时刻o

（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是o

Alo〜介Bl2~，3C./3~/4DI5〜友

（4）如果在“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】(l)ACDF(2)CEB(3)A

【解析】⑴根据图示可知，tO〜A、t[~t3、〜以、“〜“时间段内，丫正、V逆相等，反应处于平衡状态。(2)Z1

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“时改变的条件是升温。打时，V

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

平衡向逆反应方向移动，所以以时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，hf以〜f5时间段内平衡均向

逆反应方向移动，NH3的含量均比to〜h时间段的低，所以如〜。时间段内NH3的百分含量最高。(4)/6时亥IJ

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。

【对点2】(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)AH<0o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：

⑴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=o

(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。

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K,平衡II平衡常数为&,则Ki於(填“>”"=”或

【答案】(l)0.02moLL-LmiiTi(2)1：2(3)变大⑷④⑥④(5)>

,,(0.45—0.25)molL1，…口皿以一心

【解析】(1)0〜10min内v(A)=-----------而而-------=0.02mol-L'min1(2)根据图像可知，。〜10min

内A的物质的量浓度减少量为0.2mol-L_1,C的物质的量浓度增加量为0.4mol-L_1,尤、y之比等于A、C

的浓度的变化量之比，故X：y=0.2molL-1:0.4mol-L-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。〜lOmin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时升高温度，则匕>出。

【对点3](2024•广东中山•模拟)SCh的催化氧化是硫酸工业中的重要反应：2SO2(g)+O2(g)—2SO3(g)

AH<0,图中工(必、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是()

拗

冠

超

详

O

S

A.X代表压强

BZ2>L1

C.Ka=Kb

D.若c点的温度或压强分别为乙2、X1,则c点v(SO2)iE>v(SO2)»

【答案】D

【解析】A.X如为压强，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移

动，转化率减小，则X表示温度，故A错误；B.该反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，

转化率增大，L表示压强，应该〃>无，故B错误；C.X表示温度，则.、6点温度不同，则平衡常数不同,

故C错误；D.c点反应未达到平衡状态，平衡正向移动，则c点v(SO2)正>v(SC>2)逆，故D正确。

考法02化学平衡图像

对于反应《?A(g)+"B(g)=pC(g)+4D(g),m+n>p+q,且AH>0。

1.转化率-时间图像

【方法技巧】甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计

量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，

温度越高，反应物的转化率越大；丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，

不能改变平衡时反应物的转化率。

2.转化率(或质量分数)与(压强或温度)图像

(1)恒压线图像

K

T/I

图2

C2)恒温线图像

<

3，

S窗

(600七

彝

总

以

。

V)

图3

【方法技巧】图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正

向移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图3中作直线，与两条等温线交于两点，这两

点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。

3.化学平衡中的其他图像

(1)对于化学反应：，"A(g)+”B(g)=pC(g)+qD(g),M点前，表示从反应物开始，。正>v»；M点为刚达

到平衡点；〃点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，

故正反应A//<0»

(2)对于化学反应：加A(g)+wB(g)=pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点。乙线的左上方(E点)，A

的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以E点满足。正逆；同理工线的右下方团点)满足

V正<0逆。

典例引领

----------II<1

考向01考查转化率(或含量卜时间图像

【例1】(2024•福建龙岩•模拟)含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。合成尿素［CO(NH2)

2］的反应为2NH3(g)+CO2(g)=七0(1)+CO(NH2)2(s)A//=-134kJ/molo向恒容密闭容器

中按物质的量之比4：1充入NH3和CCh，保持温度不变，测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所

/K0

（1）A点的逆反应速率B点的正反应速率（填或“=”）。

（2）下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是（填字母，下同）。

A.体系压强不再变化

B.混合气体平均摩尔质量不再变化

C.NH3的消耗速率和C02的消耗速率之比为2：1

D.固体质量不再发生变化

（3）工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率的措施有。

A.升高温度

B.加入催化剂

C.将尿素及时分离出去

D.增大反应体系的压强（缩小容器体积）

【答案】（1）<（2）C（3）D

【解析】（1）由题图可知，A点时反应未达平衡，在形成平衡的过程中，逆反应速率增大，平衡时正、

逆反应速率相等，则A点的逆反应速率小于B点的正反应速率。（2）该反应为气体分子数减小的反应，

恒温恒容条件下，体系压强不再变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A不符合题意；该

反应的反应物均是气体，生成物均不是气体，且反应物不是按方程式比例投放，所以平衡前混合气体平均

摩尔质量是变量，当混合气体平均摩尔质量不再变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B

不符合题意；NH3的消耗速率和CCh的消耗速率之比始终为2：1,无法判断反应是否达到平衡状态，故C

符合题意；固体质量不再发生变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D不符合题意。

（3）该反应的正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，平衡转化率减

小，故A错误；加入催化剂，反应速率加快，化学平衡不移动，平衡转化率不变，故B错误；尿素是固

体，将尿素及时分离出去，反应速率不变，化学平衡不移动，平衡转化率不变，故C错误；该反应为气体

分子数减小的反应，增大反应体系的压强（缩小容器体积），反应速率加快，平衡向正反应方向移动，平

衡转化率增大，故D正确。

【思维建模】解答化学平衡图像题四步骤

,、:①反应物和生成物的物质状态；

何+②反应前后气体的总物质的量是增大还是减小；

:③反应是吸热反应，还是放热反应

一看面(即纵坐标与横坐标的意义)；

二看线(即线的走向和变化趋势)；

三看点(即起点、折点、交点、终点)；

四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)：

五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)

联想外界条件的改变对化学反应速率和化学

平衡的影响规律

根据图像中所表现的关系与所学规律相对比,

作出符合题目要求的判断

考向02考查转化率与(压强或温度)图像

-1

【例2】(2024•浙江温州•模拟)在一恒容的密闭容器中充入0.1molL-iCCh、0.1mol-LCH4,在一定条件

下发生反应：CH4(g)+CO2(g)-2C0(g)+2H2(g),测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关

说法不正确的是()

CH,平衡转化率/%

50°500750100012501500175077%：

A.上述反应的△“<()

B.压强：p0P3>p»pi

C.1100℃时该反应的平衡常数约为1.64

D.压强为°4时，在y点：v正〉v逆

【答案】A

【解析】Pl、P2、P3、P4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故

正反应为吸热反应，A//>0,A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越

小，故压强j94>P3>°2>Pl，B项正确；压强为04、温度为1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%,故平衡

1

时各物质的浓度分别为c(CH4)=0.02molL-i,c(C02)=0.02mol-L,c(CO)=0.16mol-Lc(H2)=0.16

mol-L^1,即平衡常数舞2旬.64,C项正确；压强为时，y点未达到平衡，止匕时v正”逆，D

U.UNKU.UZ

项正确。

对点提升

------------II<1

【对点1](2024.重庆.三模)工业制氢，反应I：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH=+206kJ/mol,

反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=T1.3kJ/mol。

维持T℃、560kPa不变，向容积可变的密闭容器中投入lOmolCH4(g)fflOmolH2O(g),CH4、CO的

转化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是

转化率/%

时间/min

A.开始时，CH4的分压p(CH4)=280kPa

B.50min后反应到达平衡，平均反应速率可表达为v(CHj为2.24kPa/min

C.保持温度不变，若增大压强，CH4的转化率变化曲线将是丙

D.保持压强不变，若降低温度，CO的转化率变化曲线将是戊

【答案】C

【解析】A.开始时，总压强为560kPa,CH,的分压p(CH4)=560kPax1^=280kPa,故A正确；

B.50min后反应到达平衡，根据图中甲曲线为CH4的转化率随时间的变化，可得此时甲烷转化率为

280kPax4故正确；

40%,V(CH4)-0^=2.24kPa/min,B

50min

c.保持温度不变，CO+H2OCO2+H2为反应前后气体计量数不变的反应，因此若增大压强，平衡不移

动，CH4+H2OCO+3H2为反应气体计量数增大的反应，若增大压强，平衡逆向移动，CH4转化率降低，

且压强增大会导致反应速率加快，达到平衡的时间减少，因此CH,的转化率变化曲线将是丁，故C错误；

D.保持压强不变，CO+HzOnCOz+H?为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，CO的转化率增大，

<3凡+凡。=(：。+3凡为吸热反应，若降低温度，平衡逆向移动，CO的转化率增大，降低温度会导致速率

减慢，达到平衡的时间增加，因此CO的转化率变化曲线将是戊，故D正确；

故答案选Co

【对点2】(2024•江苏无锡•模拟)恒压下，NO和02在起始浓度一定的条件下发生反应，在相同时间内，

测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温

度的变化)。下列说法不正确的是()

武

、

3爵

部

O

N

A.反应2N0(g)+02(g)=2NO2(g)的AH<0

B.图中X点所示条件下，由于测定时间较短，反应未达到平衡

C.从X—Y过程中，平衡逆向移动，Ch的质量减少

D.380℃下，cTW(02)=5.0X10-4mol-L_1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K=2000

【答案】C

【解析】依据图中虚线，NO的平衡转化率随温度升高而下降，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则

该反应是放热反应，AH<0,故A正确；点X在虚线下面，说明反应未达到化学平衡，故B正确；从X-Y

过程中，NO转化率下降，说明平衡向逆反应方向移动，02的质量应该增大，故C错误；

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

起始(mol1—1)Xy0

转化(moLL-i)0.5x0.25x0.5x

平衡(moLL-i)0.5x5.0xl0-40.5x

22

c(NO2)(0.5x)

八一c2(NO).c(O2)(0.5x)2X5,0X10-4—4以u正吸。

考法03工业生产中速率与平衡图像

1.化工生产适宜条件选择的一般原则

条件原则

从化学反应速率分析既不能过快，又不能过慢

既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的

从化学平衡移动分析

矛盾性

从原料利用率分析增加廉价易得原料，提高高价难得原料的利用率，从而降低生产成本

从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等

从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制

2.平衡类问题需考虑的几个方面

(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。

(2)原料的循环利用。

(3)产物的污染处理。

(4)产物的酸碱性对反应的影响。

(5)参加反应的物质的压强对平衡造成的影响。

(6)改变外界条件对多平衡体系的影响。

典例引领

-----IK

考向01考查转化率一选择性图像

【例1】(2024.湖南娄底.模拟)NH3与。2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气

中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、。2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的

反应管，NH3的转化率、N2的选择性［2"生成X100%］与温度的关系如图所示。下列说法正确的是

"总转化(NH3)

()

A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大

B.其他条件不变，在175〜300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大

C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃

D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和用选择性高的催化剂

【答案】D

【解析】A项，图示中N%的转化率并不是平衡转化率，由“NH3与。2作用分别生成N2、NO,N2O的反

应均为放热反应“，知升高温度，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，错误；B项，由图像知，其他条

件不变，在175〜300℃范围，随着温度的升高，NH3的转化率逐渐增大至几乎不变，用的选择性逐渐减

小，则低温时，N%的转化率为影响N2产量的主要因素，高温时，用的选择性为影响N2产量的主要因

素，故出口处N2的量先增大后减小，错误；C项，温度高于250℃时，用的选择性减小较快，N%更易

转化成NO或N2O,仍会污染环境，错误；D项，氏对环境无污染，由题图知，低温下，N2的选择性高，

但低温下反应速率慢，所以单位时间内NH3的转化率不高，故需要研发低温下NH3转化率高且N2选择性

高的催化剂，正确。

考向02考查转化率一投料比图像

【例2】(2024.河北廊坊•模拟)在恒容密闭容器中进行反应：2CO2(g)+6H2(g)-C2H5OH(g)+3H2O(g)

A/fo在某压强下起始时按不同氢碳比勺譬「投料(如图中曲线①②③)，测得CCh的平衡转化率与温度

的关系如图所示，下列有关说法正确的是()

A.该反应的AH〉。

B.氢碳比：①<②〈③

C.其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CCh的转化率

D.若起始CCh的浓度为2moi.IT-H2为4moiI在图中曲线③氢碳比条件下进行，则400K时该反

应的平衡常数数值约为1.7

【答案】D

【解析】根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高，CO2的转化率降低，说明升高温度，

平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，NH<0,A错误；氢碳比越大，CO2的转化率越高，根据

图像可知，在温度相等的条件下，CO2的转化率：①>②>③，则氢碳比：①，②>③，B错误；正反应是气

体体积减小的反应，因此其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，

可提高C02的转化率，C错误；根据图像可知，400K时曲线③中CO2的转化率是50%,这说明消耗CO?

1mol-L1,则消耗氢气3moi生成乙醇和水蒸气分别是0.5moLL—11.5moLL-L剩余CO2和氢气分

n5x153

别是ImolLl1mol.L-1,该温度下平衡常数K=写#句.7,D正确。

1X1

【思维建模】

（1）改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。

（2）当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最

大。

对点提升

----------IIO

【对点1】（2024•山西忻州•模拟）在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性（生成乙烯

的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值）随温度、乙醇进料量（单位：mLmin1）的关系如图所示（保

持其他条件相同）。

在410〜440℃温度范围内，下列说法不正确的是（）

A.当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高

B.当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大

C.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小

D.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大

【答案】A

【解析】分析题图可知，当乙醇进料量一定，随着乙醇转化率增大，乙烯的选择性先增大后减小，A项错

误；由乙烯选择性变化曲线可知，当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯的选择性先增大后减小，B项

正确；由乙醇转化率变化曲线可知，当温度一定时，乙醇的进料量增大，乙醇转化率减小，C项正确；由

乙烯选择性变化曲线可知，当温度一定时，乙醇的进料量增大，乙烯选择性增大，D项正确。

【对点2】（2024•黑龙江鸡西•模拟）反应Si（s）+3HCl（g）=SiHCb（g）+H2（g）AH是工业上制备高纯硅的

重要中间过程。一定压强下，起始投入原吟野的值和温度与SiHCb的平衡产率的变化关系如图所

%

、

爵

忙

邀

中

E

U

H

I

S

A.该反应为放热反应，AH<0

B.M、N点SiHCb的分压：M>N

C.的值越大SiHCb平衡产率越高

”n(C吸Si；

D.M、N点的逆反应速率：VM>VN

【答案】C

【解析】温度升高，SiHCb的平衡产率减小，AHVO,A项正确；对应气体压强之比等于物质的量之比，由

题图可知，M、N点SiHCb的平衡产率M>N,所以M、N点SiHCb的分压：M>N,B项正确；由题图可

知，的值增大至7时，SiHCb的平衡产率降低至接近于0,C项错误；M点温度较高，SiHCb浓

"n联(Si)一

度较大，逆反应速率VM>VN，D项正确。

好题冲关

基础过关

-----------IIV

1.(2024•河北衡水•模拟预测)储氢合金M的吸放氢反应式为：xH2(g)+2M(s).-2M-Hx(s),现将lOOgM

置于恒容容器中，通入氢气并维持容器内压强恒定，在不同温度下M的最大吸氢量与氢气压强的关系如图

所示，下列说法错误的是

压强/MPa

A.压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大

B.若到达P点的时间为3min,则吸氢速率v=0.35g/min

C.在相同条件下，若氢气中含有氤气，则最大吸氢量减小

D.若到达N点所用时间小于P点，则吸氢速率v(N)<v(P)

【答案】D

【解析】A.由图可知，压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大，故A正确；

B.由图可知，到达P点的时间为3min时，M的最大吸氢量为1.05g,则反应速率为^^=0.35g/min,故

3min

B正确；

C.恒压条件下若氢气中含有氨气，相当于氢气的分压减小，该反应是气体体积减小的反应，平衡向逆反

应方向移动，吸氢量减小，故C正确；

D.由图可知，压强相同时，N点反应温度高于P点，温度越高，反应速率越快，则N点反应速率小于P

点，故D错误；

故选D。

2.(2024.重庆.二模)研究发现燃煤脱硫过程中生成的CaSO/s)与CO(g)在密闭体系中将发生如下反应：

1

I.CaSO4(s)+4CO(g).•CaS(s)+4CO2(g)--175.6kJ.mor

II.CaSO4(s)+CO(g)»CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AH?=+218.4kJ-moP

已知图为反应I和反应n的平衡常数(K)与温度(T)的变化关系。现维持温度为工，往某2L刚性密闭反应

器中投入足量的CaSO/s)和ImolCO(g),经f小时反应体系达到平衡，此时体系压强为原来的1.4倍。下

列说法正确的是

■y]04/K-1

A.若用生石灰固硫的反应为4CaO(s)+4SC)2(g)3CaSO4(s)+CaS(s)AH3,则必3>2]

B.提高反应体系的温度能降低反应体系中SO。的生成量

C.反应体系中CO的消耗速率为v(co)=幺mol-L—•仁

\7lit

D.m=lg2

【答案】D

【解析】A.根据盖斯定律I-4H可得4CaO(s)+4SC)2(g).-3CaSO4(s)+CaS(s)

11

AH3=AH1-4AH2=(-175.6kJ-mor)-4(+218.4kJ-moF)=-1049.2kJ-mor',AH3<AH1,A错误；

B.二氧化硫在反应II中生成，反应H是吸热反应，升高温度，反应正向进行，会增大二氧化硫的生成

量，B错误；

C.设反应I中消耗CO的物质的量为xmol,则生成CO2的物质的量为xmol,设反应II中消耗CO的物

质的量为ymol,则生成SO2、CO2都为ymol,相同条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，因此有

*+2丫+尸一丫=¥，解得y=o.4,在T1温度下，由图可知反应I的平衡常数

4

xmol+0.4mol^Ypmol+0.4mol

2L了，解得x=*

C

1mol-xmol-0.4molu(CO)=----------2L--------=--

、)thlit

错误;

^Ypmol+0.4mol

x04mol

C(C°2)C(S°2)=----------2L-------------2L=2,由图可知m=lg2,D正确;

D.反应n的平衡常数K=

c(CO)

1mol-mol-0.4mol

11__________

2L

故选D。

3.(2024•浙江衢州•模拟预测)通过反应I：4HCl(g)+O2(g)=2Cb(g)+2H2O(g)可将有机氯化工业的副产品

n(HCl)

HC1转化为Cb.在0.2MPa、反应物起始物质的量比f■丁=2条件下，不同温度时HC1平衡转化率如图所

n(O2)

M

唧

避

W

O

H

1

反应HI：CuO(s)+2HCl(g)=CuC12(s)+H2O(g)AH=-120.0kJ-mor

下列说法正确的是

A.反应I的