化学反应速率和化学平衡图像（知识清单）-2026年高考化学一轮复习解析版

专题05化学反应速率和化学平衡图像

!目录

!

!01知识脑图•学科框架速建

j02考点精析•知识能力全解

i【知能解读oi】物质的量（或浓度1速率一时间图像

【知能解读02】含量（或转化率）-时间-温度（压强）图像

【知能解读03】含量（或转化率）-时间-温度/压强图像

【知能解读04】工业生产中的速率和平衡图像

!03攻坚指南•高频考点突破口|难

【重难点突破01】常规图像解题分析

【重难点突破02】工业生产中的速率和平衡图像

i04避坑锦囊•易混易错诊疗

!05通法提炼•高频思维拆解

【方法技巧01】化工生产中的复杂图像分析

【方法技巧02】多重平衡体系复杂图像分析

析•知识能力全解

知惋解桎（：01物质的量（或浓度）、速率-时间图像

1.速率•时间图像

⑴观察如图，分别找出甲、乙、丙h时刻所改变的条件。

甲：增大反应物的浓度;

（2）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率一时间图像的曲线出现

人连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。

正=%

刈正r

0t|r

h时刻改变的条件是使用催化剂或可能加压（仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应）。

①找平衡点：c（或〃）保持不变的点。

②找出曲线变化的影响因素，若存在多种影响因素，根据曲线变化趋势确定哪种因素是主要因素。

2.全程速率一时间图像

如Zn与足量盐酸反应，反应速率随时间的变化情况如图所示:

解释原因：AB段”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：BC段W渐小)，主要是因为随着反应的进行，溶液中c(H)逐渐变小，导致反应速率逐渐变小。

3.物质的量(或浓度)一时间图像

例如，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：

由图像得出的信息：

①X、Y是反应物，Z是产物；

②△时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。

根据图像可进行如下计算：

①某物质的平均反应速率、转化率

如v(X)=ymolL's-1,Y的转化率=也&x|()()%。

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(〃「〃3)・《2-%)；加

【跟踪训练】

1.在一密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(giAH<3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。

/o/|hhhtht-

回答下列问题：

(1)处于平衡状态的时间段是(填字母，下同)。

A.卜〜力B.。〜12C.心〜/3

D.，3~f4E.F.

(2)判断小八f4时刻分别改变的一个条件。

解析根据反应N2O“g)2NO2(g),NO?的改变量是N2O4的两倍，从N2O4的曲线可知其达到平衡时减

少了003moiL,则NO2从0升高到平衡时的0.06mol・L「,即可画出曲线；该反应A">0,保持其他条

件不变，随着温度的升高，平衡正向移动，且反应速率增大，达到平衡的时间缩短，即可画出曲线。

R惋解篌Q02含量(或转化率)-时间-温度(压强)图像

己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，可推断温度的高低和反

应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。［以aA(g)+/,B(g)0cC(g)中反应物的转化率

&A为例进行说明］

①若为温度变化引起，当温度较高时，反应达到平衡所需时间短,

分析反应由开始(起始如图甲中T2>TI

(1)“先拐先

丁皿…物质相同时)达到平衡②若为压强变化引起，当压强较大时，反应达到平衡所需时间短，

平，数值大”

所用时间的长短可推如图乙中

原则_~

知反应条件的变化③若为是否使用催化剂引起，当使用适宜的催化剂时，反应达到

平衡所需时间短，如图丙中a使用了催化剂

(2)正确学①图甲中，T2>T\,升高温度，%、降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应

握图像中②图乙中，PT>P2,增大压强，GA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应

反应规律

.③若纵坐标表示A的百分含品，则图甲中正反应为吸热反应，图乙中正反应为气体体积

的判断方

q增大的反应

法

解答速率当图像中有三个变量时，先确定其中一个变量不变，再讨论另外

①“定一议二”

平衡图像两个变量的关系，有时还需要作辅助线

问题的两一看反应速率是增大还是减小

大方法②“三步分析法.

二看y正、y逆的相对大小

三看化学平衡移动的方向

【跟踪训练】

I.可逆反应：«A(g)+/?B(s)cC(g)+,/D(g),当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的

百分含量与温度(Q、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是()

A.Ti<T2AH>0

C.p\<p2a=c~\-dD.p\<pi4+〃=c+d

答案：C

解析：先拐先平数值大，//，、m<〃2；升高温度，c的百分含量减小，平衡逆向移动，△“<0；增大压强，

A的百分含量不变，平衡不移动，”=c+4,故C正确。

2.已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)AH=-1O25kJ-moF'c若反应物起始物质的量相

同，下列关于该反应的示意图不正确的是()

总

代

O片—Ix10Ta

NIOx105Pa

A时间

1000七催化剂

嘉

耳

代

O——1200fO

NN

—1000七

1无催化剂

°时间°时间

LLx

答案：c

解析：由题意知，正反应为放热反应。升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，NO的含量降低，故A

项正确，C项错误：正反应是气态物质系数增大的反应，增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，NO

的含量降低，B项正确；加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应的速率，缩短达到平衡的时间，但不

影响平衡状态，D项正确。

扣惋解桎।：03含量(或转化率)一温度/压强图像

1.常见图像形式:

⑴恒压线图像

当压强相等(任意一条恒压线)时温度升高，A的转化率增大，平衡正向移动，这则正反应为吸热

反应。

当温度相等时，即作垂直于横轴的辅助线，与三条恒压线交于三点，这三点自下而上压强增大，A

的妆化率增大，平衡正向移动，则正反应为反应前后气体分子数减小的反应。

(2)恒温线图像

T

600t

。

当温度相等(任意•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)含量(转化率)一温度曲线

①对于反应〃A(g)+/制g)cC(g)+,/D(g)A//<0o

M点之前，温度越高，反应速率越大，反应物浓度减小或生成物浓度增大；M点时达到平衡状态；

M点之后，温度升高，反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有：

a.反应放热，升温，平衡逆向移动；

b.温度升高，催化剂活性降低，反应速率减小，反应可能未达到平衡状态。

②平衡转化率-温度曲线

如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4

四个点，表示丫正>vig的是点3,表示叭下Vvis的是点1,而点2、4表示口正=1，逆。

T

图像曲线上的点全为对■应条件下的平衡点。

2.析图关键——关注曲线变化趋势，采取“定一议二”法，

在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐

标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。

【跟踪训练】

1.在一定条件下，H2S能发生分解反应：2H2s(g)US2(g)+2H?(g),利用该反应可制备氢气和硫黄。

在2L恒容密闭容器中充入().1molH2S,不同温度下H2s的转化率与时间的关系如图所示。下列说法正确

的是()

A.该反应的正反应为放热反应

B.温度升高，混合气体的平均摩尔质量增大

C.950℃时，1.25s内，反应的平均速率WH2)=0.008molL一呼一】

D.根据P点坐标可求出950c时反应的平衡常数为3.125'10一4

答案C

解析由题图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为

吸热反应，A错误；升高温度，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增大，由于气体总质量不变，则混

合气体的平均摩尔质量减小，错误：℃时，内则有

B9501.25sa(H2S)=20%,v(H2s)=°1哼簧？=

0.008molf-s",,那么v(H2)=NH2s)=0.008moLL〕s1C正确;由题图可知,2点后a(比S)逐渐增大，

说明。点未达到平衡状态，此时C(H2S)=’1I呼产804=0()4]]]0卜1/1以比)=().008mol・LLs「x1.25s=

0.01mol-Lc(S2)=Jc(H2)=0.005mol-L浓度商Q='=3.125xl()F,故950℃时反

cxri?〉)

应的平衡常数大于3.125x10，D错误。

2.反应N2C)4(g)=2NO2(g)A”=+57kJ-mo「，在温度为Ti、A时，平衡体系中NCh的体积分数

随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()

A.A、。两点的反应速率：A>C

B.A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C.4、。两点气体的平均相对分子质量：A>C

D.由状态8到状态A,可以用加热的方法

答案D

解析A、C点的温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，反应速率增大，故反应速率：A<C,A错

误；增大压强，虽然平衡向逆反应方向移动，但体积同时也减小，组分的浓度增大，C的颜色深，B错误；

M=7，增大压强，平衡向逆反应方向移动，m不变，n减小，M增大，平均相对分子质量：C>A,C错

误；恒压下，提高NO2的体积分数，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，应升高温度，D正确。

3.一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g)-394.0kJ-moCo

保持其他条件不变，不同温度下，起始时CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(7

表示温度)。下列有关说法正确的是()

匕［平衡时CO2的体积分数

起始时n(CO)/mol

A.TX>T2

B.8点SCh的转化率最高

C.。点后曲线下降是因为CO体积分数升高

D.减小压强可提高CO、SO2的转化率

答案C

解析该反应的△〃<(),起始〃(CO)相同时，温度越高，反应正向进行的程度越小，达到平衡时CO2的体

积分数越小，则温度：。<72,A错误；〃(CO)增大，平衡正向移动，SO2的转化率增大，图中C点对应的

MCO)比〃点大，故c点SO2的转化率比力点高，B错误；〃点以后，〃(CO)增大，导致CO的体积分数增

天，CO2的体积分数减小，C正确；减小压强，平衡逆向移动，则CO、SO2的转化率降低，D错误。

知饿解接([04工业生产中的速率和平衡图像

1.含量/转化率一投料比图像

以恒温恒容密闭容器中发生反应加A(g)+〃B(g)/?C(g)+gD(g),在不同温度平衡时生成物C的体积分

数与投科比的关系为例：

曲线上的点均为不同温度下对应投料比下的平衡点，〃(A)：〃(B)=〃时，平衡时C的体积分数最大。

一定条件下，用Fez。,、NiO或CrzOs作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO?转化生成S。催化剂不同，其

2.温度一选择性图像

以一定条件下，使川不同催化剂在相同时间内2so2+022so3,SO?的转化率随反应温度的变化图

像为例。

260300340380420

反应温度/T

340c左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择F/O3作催化

剂，最适宜温度为340℃左右；a点以后，催化剂催化能力需要维持在一定的温度卜，温度太高，催化剂

活性可能会降低。

【跟踪训练】

1.(2024.湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CHQH(g)和CO(g),发生如下反应：

主反应：CH.OH(g)+CO(g)=CH.COOH(g)AH,

副反应：CHpH(g)+CH3COOH(g)=CH3C(X)CH5(g)+H2O(g)AH2

在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数

卡(CHCOOH卜示展箭黯为西］随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下

列说法正确的是

9

茶

会

号

东

n(CH.OH)

A.投料比x代表---,.

B.曲线c代表乙酸的分布分数

C.AH(<0,AH2>0

D.L、M、N三点的平衡常数：K(L尸K(M)>K(N)

答案D

解析

图中曲线表示的是测得两种含碳

产物的分布分数即分别为

8(CHCOOH).8(CHCOOCH),L

333.O■

若投料比x代表//(CHOH)/n(CO),S.8

32.6■

x越大，可看作是CH30H的量增添.4

去■

三O..O2

多，则对于主、副反应可知生成S

中■

的CH3coOCH3越多，

O.

-

CH3COOCH3分布分数越高，则

L

曲线a或曲线b表示CH3COOCH3

分布分数，曲线c或曲线d表示

CHaCOOH分布分数据，此分析

可知AB均正确，可知如此假设

错误。

L、M、N三点对应副反应△”2<0,且TN>”尸兀，升高温度平衡逆向移动，K(L尸K(M尸K(N),D正确。

2.一定条件下，反应：6H2(g)+2CO2(g)C2H50H(g)-3H2O(g)的数据如图所示。

/%

第70

360

/50

邈40

3()

W&-20

610

U500(>007008IMI温偿/K

反应物起始物质的量之比:

曲线I：n(H2):n(CO2)=2

曲线II：n(H2):n(CO2)=L5

下列说法正确的是()

A.该反应的△〃>()

B.达平衡时,ViE(H2)=Vie(CO2)

C.b点对应的平衡常数K值大于c点

D.a点对应的Hz的平衡转化率为9。%

答案D

解析升高温度，CO2的平衡转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，AHVO,A项错误；达平

衡时，v11：(H2)=3vi£(CO2)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C项错误。

攻坚指南•高频重难点突破

：01常规图像解题分析

分析、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，丫吸

增加得多，丫放增加得少；增大反应物浓度，V正突变，V逆渐变。

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、

拼点、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X轴的变化，确定），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

看条件P，C）

〔/原找理图找示变化T定移动动方方向向I]卜同结果正确’不同则错。

【跟踪训练】

1.向绝热恒容密闭容器中通入SO?和N02，一定条件下使反应SO2（g）+NO2（g）=SCMg）+NO（g）达

到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。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.加1=加2时，S02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，一定未达到平衡，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，SO?的

转化率将逐渐增大，正确。

-1

2.在一恒容的密闭容器中充入0.1molLrCO2、0.1molLCH4,在一定条件下发生反应：CH4(g)

—82(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的

是()

CH,的平衡转化率/%

5()()75()1(XX)1250150()175077七

A.上述反应的

B.压强：

C.压强为〃4、温度为1100℃时该反应的平衡常数约为1.64

D.压强为P4时，在y点：vn>v逆

答案A

解析由图像可知，压强一定时，温度越高，CH』的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，AW>0,A项

错误；该反应为气体分子总数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强：P4>P3>P2>PI,B

项正确：压强为〃4、温度为1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%,故平衡时各物质的浓度分别为以CHQ

INxC1/c2

_1-1",

=0.02mol-L,C'(C0)=0.02mol-L',c(CO)=O.I6mobL_,dH2)=O.I6molL,平衡常数K=八的丁八足

2U.U/xu.UZ

=1.64,C项正确；压强为时，y点未达到平衡，此时箕电，D项正确。

3.(2022・广东卷)恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各

为分的物质的量(〃)如图所示。K列说法正确的是()

起始组成:4molH2

1molBaSO,

200400600800

77七

A.该反应的AH<0

B.a为〃(氏0)随温度的变化曲线

C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动

D.向平衡体系中加入BaSCh，出的平衡转化率增大

答案C

解析从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应

是吸热反应，即故A错误；由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，

而a曲线表示的物质的物质的量几乎不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性

气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确：BaSCh是固体，向平衡体系中加入BaSOj,不能

改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。

4.反应N2O4(g)=2NO2(g)A//=+57kJ-moP1,在温度为八、A时，平衡体系中NO2的体积分数

随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()

s

f

.g

zo

A.4、。两点的反应速率：A>C

B.A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C

D.由状态8到状态A,可以用加热的方法

答案D

解析A、C点的温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，反应速率增大，故反应速率：A<C,A错

误；增大压强，虽然平衡向逆反应方向移动，但体积同时也减小，组分的浓度增大，C的颜色深，B错误；

M=S，增大压强，平衡向逆反应方向移动，m不变，n减小，M增大，平均相对分子质量：C>A,C错

误；恒压下，提高NO2的体积分数，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，应升高温度，D正确。

9雍支突破，：02工业生产中的速率和平衡图像

(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，而臼身的转化率降低。

(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。

【跟踪训练】

1.(1)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金)，利用CO和田制备二甲壁(DME)。

主反应：2co(g)+4H2(g)UCH30cH3(g)+H2O(g)

副反应：CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

80

DME产率

36。

樨40C0转化率

产率

第20C02

CH30H产率

〜0

1.02.03.04.0n(Mn)/n(Cu)

测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中〃(Mn)〃?(Cu)约为

时最有利于二甲触的合成。

催住剂

⑵将燃煤废气中的CO2转化为二甲健的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)r-CH3OCH3(g)+3H2O(g)

已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CCh的转化率见如图：

的转化率/%

反应温度

500K

600K

700K

*800K

1.523

投料比[n(H2)/n(CO2)]

此反应为(填“放热”或“吸热”)反应；若温度不变，提高投料比［〃(H2)/〃(CO2)］，则K将

(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案：(1)2.0(2)放热不变

解析(1)由图可知当催化剂中粤?约为2.0时，CO的转化率最大，生成的二甲醛最多。

⑵由图可知当投料比一定时，温度升高，CO2的转化率减小，说明此反应为放热反应；温度不变，K不变。

2.丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢法是工业生产丙烯的重要途径，丙烷催化脱

氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题:

(1)丙烷催化氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：

催化剂

2GH8(g)+O2(g)-2C3H6(g)+2H2O(g)-236kJmoL(i)

反应过程中消耗的C3H8和生成的C3H的物质的量随温度的变化关系见下表。

~——反应温度

〃(消耗)或n(^^)/nior^535550575

C3H861333

C3H64817

分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而(填“不变”“升高”“降低”)；出现此结果

的原因除生成乙烯等副产物外还可能是。(C3H6的选择

C3H6的物质的量

性=X103%)

消耗C3H8的物质的量

-,

（2）丙烷催化直接脱氢反应：C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）A//2=+124.3kJmol（ii）副反应：C3H8

（g）=C2H4（g）+CHMg）△4（道）

500550600650670700

一反应ii平衡常数*乙如选择性4丙烯选择性

①反应ii的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示，分析工业生产中

夹用的温度为650℃左右的原因是。

②温度为670℃时，若在1L的容器中投入8moic3HS，充分反应后，平衡混合气体中有2moicH』和

一定量C3HhC3H6、氏、C2H4,计算该条件下C3H6的选择性为%o

③欲使丙烯的产率提高，卜.列措施可行的是（填写字母）。

a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气

b.增大氢气与丙烷的投料比

c.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂

d.增大压强

答案（1）降低升高温度，反应i的化学平衡逆向移动

⑵①温度控制在650c,丙烯选择性高，反应速率快，平衡常数较大@50③ac

解析⑴根据表格数据可知各温度下C3H6的选择性分别为*、白、袅，**塌，所以随温度升高

U1JJJVI1JJJ

丙烯的选择性降低；反应i为放热反应，升高温度，反应i的化学平衡逆向移动，也会导致丙烯的选择性

下降；

⑵①据题图可知，温度控制在650C,丙烯选择性高，且此时温度较高，反应速率快，而且该温度条件下

立衡常数较大；

②平衡混合气体中有2moicH4,则根据反应iii可知平衡时该反应消耗的小（C3H0=2mol；设平衡时C3H6

的物质的量为x,根据反应ii可知平衡时〃（H2）=X,反应ii消耗的〃2（C3H8）=%,则平衡时容器中〃（C3H

（8-2-x）mol,据图可知该温度下反应ii的=0,所以K=l,容器体枳为1L,则有=1,解

八乂o-,：Z-二X

得x=2mol,C3H6的选择性=消黑;黑器霜X,00%=2nJl+2molX100%=50%;

③a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气，则反应物和生成物的分压减小，该反应的正反应为气体体积增大

的反应，减小压强平衡正向移动，可以提高丙烯的产率，故a正确；b.氢气为产物，增大氢气的量会使平

衡逆向移动，丙烯的产率降低，故b错误；C.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂，增大丙烯的选择性,

提高产率，故C正确；d.该反应的正反应为气体体积增大的反应，增大压强会使平衡逆向移动，降低产率,

故d错误；综上所述选ac

■通法提临:高频思维拆解

方法技巧【01化工生产中的复杂图像分析

除通过图像获取有用信息和对•获取的信息进行加工处理外，还需注意以下4点：

(1)曲线上的每个点是否都达到平衡

往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有

达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。

T/K

如图中虚线表示单位时间内A的产率随温度的升高先增大后减小，先增大的原因是P点之前反应尚未

达到平衡，随温度的升高，反应速率增大，故单位时间内A的产率增大。

(2)催化剂的活性是否受温度的影响

不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低

二或高于这个温度都会下降。

催

化B

剂

的

的

生

催4()

成

化20

速

・

效100

。

率

率⑷

/

%

4(

反应温度人:

如图，25()〜300C时，温度升高而B的生成速率降低的原因是温度超过250°C时，催化剂的催化效率

降低。

(3)不同的投料比对产率也会造成影响

可以采用定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改

变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或化学计量数之和的大小。

如图，对于反应2CO2(g)+6H?(g)催化剂CH3OCH3(g)+3H2O(g)o

C()2的转化率/%

投料比[〃(HW(COJ]

当投料比一定时，温度越高,CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度

大变，提高投料比［〃(凡)/〃(8*，则提高了二氧化碳的转化率。

⑷考虑副反应的干扰或影响

往往试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。

【跟踪训练】

1.(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧

化还原法脱硝：

催化剂

4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)MN2(g)+6H2O(g)NH<0

根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是:氨氮比一定时，在400c时，

脱硝效率最大，其可能的原因是o

AS

9o・400t

%A

/p390t

般8o"

聚------------------^420r

7o“

震370cC

6惨

赛

5I

0.60.811.2

获颊物质的量之比

(2)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：

C3H8(g)+1O2(g)^C3H6(g)+H2O(g)AH2=-118kJmol

在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、82等物质。C3Hs的转化率和C3H6的

35

%30

/

笔25

力20

野

*

A15

M10

5

540550560570

产率随温度变化关系如图所示。反应温度/%：

①575℃时，C3H6的选择性为-------。(QH6的选择性=反应的c3Hg的物质的最'100%)

②基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是。

答案(1)氨氮物质的量之比为1,温度为40()℃在400°C时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时

400C温度较高，反应速率较快

⑵①51.5%②选择相对较低的温度

解析(2)①根据题图，575℃时，GH8的转化率为33%,C3H6的产率为17%,假设参加反应的C3H8为

17

100mol,生成的C3H6为17mol,CM,的选择性=宜xi()()%^51.5%o②根据图像，535℃时，CMi的选

4_8_J7

择性=石xi00%^66.7%,550℃时，C3H6的选择性=■万x100^61.5%,575℃时，C3H6的选择性=药

xl00%=51.5%,故选择相对较低的温度能够提高C