平衡体系中曲线变化趋势分析及反应条件的选择（重难专练）-2026年高考化学二轮复习原卷版

重难08平衡体系中曲线变化趋势分析及反应条件的选择

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改变反应条件对化学平衡的影响分析

重难技巧突破

一、反应速率、平衡图像题解题模型

一看面.即纵世标与横坐标的意义

二看线，的线的走向和变化总势

看图象三看点•即起点、折点、交点、终点

四看辅助线.如等温线、等压线等

五看变化,如坡度变化、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武的影

想规律

峋牌律

根据图象中表现的关系与所学规律相对比•作出符合JE

作判断

目要求的判断

二、解答化学反应速率图像题的方法思路

（1）看面：认清坐标系，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。

（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，在浓度一时间图像中，一定要看清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：在速率一时间图像上，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,v（正）突变,W逆）渐变。

三、解答化学平衡移动问题的步骤

（1）正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。

（2）明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。

（3）结合图像或K与。的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。

（4）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。

四、化学平衡图像题解题技巧

(1)“定一议二”原则

在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴

与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。

比如：反应2A(g)+B(g)__,2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示［A

的平衡转化率(。)，横轴为反应温度(7)

图I

定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热

反应。

定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转

化率增大，故

(2)“先拐先平数值大”原则

对干同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度

较高(如图2所示，a表示反应物的转化率)或压强较大［如图3所示，s(A)表示反应物A的体积分数］。

图2图3

图2：T2>TI,正反应放热。

图3：0<p2,正反应为气体体积减小的反应。

(3)三步分析法

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

(4)吁/图像中的“断点”和“接点”

“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起n正、u逆的变化。

“接点”表示改变反应体系中某和物质浓度引起LE、u逆的变化，

五、解答复杂图像题应注意的几个要点

（1）复杂图像五看：一看面（坐标），二看线（变化趋势），三看点（起点、交点、终点），四看辅助线，五看量

c（M）V

（数字计算）。如坐标表示的有c（M）、a（M）、lgc（M）、1gc（N）、pM、1g正等，不同符号表示的意义不同。

（2）pH：可以得出c（H+）；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。

（3）交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。

（4）pH=7：常温下表示溶液显中性，此时，c（H）=c（OH）,在等式中常进行抵消。

（5）数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，•般要用标明的量进行分析。

（6）守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。

六、工业生产图像中转化率、产率变化分析思路

1.判断是否为平衡状态

（1）非平衡状态的转化率：侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢，催化剂对反应快慢及选择性（主、副反

应）的影响；

（2）平衡转化率：侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度、某物质对催化活性的

影响。

2.结合图像分析实际生产中反应的最佳条件

条件原则

非平衡状态，着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率（或产品产

从化学反应速率分析

率）的变化

从化学平衡移动分析平衡后，着重考虑外因对平衡移动方向的影响

注意催化剂的活性受温度的影响，还要注意催化剂对主、副反应的选择性的

从催化剂的活性分析

影响

既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛

综合分析

盾性，还要考虑设备要求

重难保分练

(建议用时：15分钟)

1.一定温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体，发生反应X(g)+2Y(g)=Z(g)。容

器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是

A.Of时，X的物质的量分数逐渐减小

B.L时，X和Y物质的量浓度之比为1:2

C.v正(X)=2v逆(Y)时，体系达到平衡状态

D.其他条件不变，口时减小容器体积，再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点

2.(2023•广东卷)催化剂I和II均能催化反应R(g)=P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条

件相同时，卜.列说法不正确的是

迪

反应过程”

A.使用1和H,反应历程都分4步进行B.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

C.使用II时，反应体系更快达到平衡D.使用I时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

3.(2023•海南卷)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:

C6H5CH2CH3(g).*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I的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系B.，2时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到乙时，Q>K(Q为浓度商)D.催化剂存在时，匕、%都增大

4.(2024•山东卷)逆水气变换反应：CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH>0。一定压力下，按CO2,凡

物质的量之比〃(CC)2)：〃(H2)=I：1投料，(，7?温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反

应的速率方程为v=kc°5(Hjc(COj,7；,心温度时反应速率常数k分别为1，h。下列说法错误的是

时间(s)

A.k)>k2

B.温度下达平衡时反应速率的比值：曲〈卜

C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变

D.《温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与7；温度时相同

(建议用时：20分钟)

1.(2025•山东卷)在恒容密闭容器中，Na?SiR(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平

衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。己知：T?温度时，Na?SiR(s)完全分解;

体系中气相产物在工、7温度时的分压分别为口、P3。下列说法错误的是

r一增大r,T2T3

A.a线所示物种为固相产物

B.I温度时，向容器中通入N2,气相产物分压仍为小

C.P3小于7温度时热解反应的平衡常数Kp

D.1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大

2.(2025•广东佛山•一模)T°。时，真空密闭容器中加入足量R,发生反应R⑸k2S(g)+Q(g),S的分压

随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是

E

d

a

/

n

H

'

s

E--------------------------------►

时间/S

A.相对于曲线I,曲线II可能使用了催化剂

B.T℃时，该反应的分压平衡常数Kp=500(kPa)3

C.Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态

D.TC时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，新平衡时c(S)比原平衡大

3.(2025・高三上•山东烟台•期末)PCh(g)+5(g).PClJg)在低温下能自发进行。PC^g)和5®按

不同进料比通入恒容密闭容器中，保持体系初始压强P。相同，测定不同温度下体系达平衡时的3

(△p=p-〃。，〃为体系平衡压强)如图，已知Z点〃=180kPa。下列说法正确的是

-20

-30

r2

c£-4073

(50

V.

-60

-70

1.522.533.5

〃(PCh)

〃©2)

A.7；<7；

B.Cl?的平衡转化率：Z<Y

C.C温度下,分压平衡常数勺为0.03(回厂

〃g)

D.工温度下,当进料比=0.4时，体系平衡压强为215kPa

4.(2023•湖南卷)向一恒容密闭容器中加入ImolCH,和一定量的Hq,发生反应:

CH4(g)+H2O(g)<O(g)+3H式g).CH,的平衡转化率按不同投料比*|\=坐旦］随温度的变化曲线如

(n(H2O)J

图所示。下列说法错误的是

A.x1<x2

B.反应速率：Vb正〈九正

C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=K€

D.反应温度为当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

5.(2026•石家庄高三上学期教学质量摸底)在碳中和目标推动下，全球CO?加氢制甲醉技术加速发展。

I.间接法制甲醉

先将CO?与过量H2反应获得含有CO和H2的混合气，再生产甲醺。相关反应如下：

反应ICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A//,>0

反应iiCO(g)+2H2(g)p-CH,OH(g)

(1)用关键能如下表所示.则kJ.moL(用含字母的代数式表示),反应ii自发进行的条件为

(填“高温”、“低温”或“任意温度)

化学键OOH-HC-HC-0O-H

键能/kJmoLabcde

(2)恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醵合成，有利于提高8和H?的平

衡转化率，解释其原因为。

II.直接法制甲醇

以CO?和也为原料生产甲醇，发生反应iii,同时发生副反应i.

反应iiiCO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)<0

⑶向2L恒容密闭容器中加入ImolCO?和3moi也发生反应。平衡时，CO和CHQH在含碳产物中的体积

①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为____(填“m”或"n”)。

②270(时，反应经rmin达到平衡，则。~rmin内CHQH的生成速率MCH.OH)=molL1min',生

成HQ(g)的物质的量〃(HQ)=mol,反应iii的平衡常数除=(列出计算式即可)。

③150,C~400,C范围内，CO?的转化率先降低后升高的原因为,

6.(2025•广东卷)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。

(1)基态Ti原子的价层电子排布式为o

(2)298K下，反应丁必3)+245)+2。2(8)=^。4伍)+2(20屈的414<0、AS>0,则298K下该反应—

(填''能"或“不能”)自发进行。

(3)以TiCl,为原料可制备TiC1将5.()molTiCl4与lO.OmolTi放入容积为V°L的恒容密闭容器中，反应体

系存在下列过程。

编号过程AH

(a)Ti(s)+TiCl4(g)^i2TiCl2(s)△H1

(b)TiCI2(s)+TiCI4(g)^2TiCl3(g)4-200.1kJ/mol

(c)Ti(s)+3Tia4(g)F-4Tia3(g)+132.4kJ/mol

(d)TiCMg)hTiCMs)AH2

①AH1=kJ/mol„

②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线I对应的物质为

•

色

爱

用

it

107311731273

FK

③温度T°K下，n[TiCl4(g)]=mol,反应(c)的平衡常数K=(列出算式，无须化简)。

(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肿(此凡)的分解反应：

(e)N2H4=N2+2H2

(f)3N2H4=N2+4NH3

为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以的的水溶液为原料(含N2H1»的物质的量为n0),进行实验，得到

njn。、n/n。随时间t变化的曲线如图。其中，\为H?与N2的物质的量之和；叫为剩余N?H4的物质的量。

设心为Oy时间段内反应©消耗N：%的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用」^xlOO%

表示。

①0~t°min内，N2HJ的转化率为（用含力的代数式表示）。

②0~t°min内，催化剂的选择性为（用含%与y?的代数式表示，写出推导过程）。

7.（2025•湖北七州•二模）含碳化合物的阿|收是实现碳达峰、碳中和的有效途径。CO?催化加氢选择合成甲醇

的主要反应如下：

反应I：CO2（g）+3H2（g）-CH30H（g）+H?O（g）AH,<0

反应2：CO2（g）+H2（g）^CO（g）+H2O（g）AH2>0

反应3：CO（g）+2H2（g）^CH3OH（g）AH.

回答下列问题：

（1）已知在25C、lOlkPa下，由最稳定单质生成Imol某纯物质的燧变，称为该物质的标准摩尔生成焰。

卜.表为几种常见物质的标准摩尔生成焰。

物质CO2(g)H2(g)CHQH(g)H2O(g)

标准摩尔生成焙/（kJ-moL）-393.50-200.7-241.8

则AH】=kJ-mor1o

（2）反应3在（填“较高”或“较低”）温度下能自发进行。

（3）对于上述反应体系，下列说法正确的是（填标号）,

a.其他条件相同，反应1分别在恒容和恒压条件下进行，后者CO?的平衡转化率更高

b.恒温恒容条件下，当容器内气体的压强不再改变，说明体系之到平衡状态

c.增加催化剂的表面积，可加快反应速率，提高CHQH的平衡产率

d.其他条件相同，增大投料比[n（COj/n（Hj],可提高CO2的平衡转化率

（4）在一体积固定的密闭容器中，按照n（CO2）:n（H2）=l:3投料，发生上述反应1和反应2,平衡时CO

和CH.QH在含碳产物中的物质的量分数及CO?的转化率随温度的变化如图I所示.

8o

%

/

熬6Q

0

困4

导IO

运2

事

0

150200250300350400

温度/忙

图1

①150℃~250℃范围内，随着温度的升高，CO?的平衡转化率减小的原因是

②27OC时，若容器起始压强为5MPa,则反应2的。为（保留两位有效数字）。

（5）已知阿伦尼乌斯公式：lnk=^+C（k为速率常数，Ea为活化能，T为热力学温度，R和C为常数）。

RI

从图2可知E,反应2）E；,（反应3）（填“〉”或"v”），对于反应2,AH2=kJ-mo「（用含k正、

L、T、R的代数式表示）。

图2

（建议用时：20分钟）

1.（2025•北京卷）利用工业废气中的H2s制备焦亚硫酸钠（NaSO、）的一种流程示意图如下。

NaOH溶液

已知:

(1)制SO?

已知：

H2S(g)+；O2(g)=S(s)+H2O(g)AH=-221.2kJ-mol"

1

S(s)-O2(g)=SO2(g)AH=-296.8kJ-moi-

由H2s制SO2的热化学方程式为。

(2)制Na2s2O5

I.在多级串联反应釜中，Na2c0,悬浊液与持续通入的SO?进行如下反应:

第一步：2Na2cO3+SO2+H2O/Na2SO1+2NaHCO3

第二步：

NaHCOx+SO2fNaHSO3+CO2

Na2SO3+SO2+H2Of2NaHSO3

II.当反应釜中溶液pH达到3.841时，形成的NaHSO?悬浊液转化为Na2s2O5固体。

①H中生成Na2s2O5的化学方程式是。

②配碱槽中，母液和过量Na2c配制反应液，发生反应的化学方程式是。

③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是,需除去。

④尾气吸收器中，吸收的气体有。

(3)理论研究Na2sO-NaHCO、与SO?的反应。一定温度时，在1L浓度均为Imol.L1的Na2s0,和NaHCC^

的混合溶液中，随n(SOj的增加，S0：和HCO；平衡转化率的变化如图。

%

、

3头

把

超

群

①0〜amol,与S02优先反应的离子是。

②a〜bmol,HCO,平衡转化率上升而SO；平衡转化率下降，结合方程式解释原因：。

2.(2025•河北卷)乙一醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。

(1)石油化工路线中，环氧乙烷1E0)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二

醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。

主反应：EO(aq)+H2O(l)=EG(aq)AH<()

副反应：EO(叫)+EG(aq)=DEG(叫)

体系中环氧乙烷初始浓度为ISmol.L,恒温下反应30min.环氧乙烷完全转化，产物中

n(EG):n(DEG)=10:lo

00~3()min内，v总(EO)=mol-L-1-min-1o

②下列说法正确的是(填序号)。

a.主反应中，生成物总能量高于反应物总能量

b.0~30min内，v总(EO)=vd(EG)

c.0~30min内，(EG):vM(DEG)=11:1

d.选择适当催化剂可提高乙二醛的最终产率

(2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如

下：2CO(g)+3H2(g)-HOCH2CH2OH(g)AHo按化学计量比进料，固定平衡转化率a,探究温度与压强

的关系。。分别为().4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图:

①代表a=0.6的曲线为（填“L2”或“L3-）；原因是

②AH0（填“>"y域"="）o

X'(Y)XYZ)

③已知：反应aA（g）+bB（g）.、yY（g）+zZ（g）,x为组分的物质的后分数,M、N两点

xa(A)xb(B)

对应的体系，KX（M）1^（1^）（填“>”“<”或"="），D点对应体系的K*的值为

④已知：反应aA(g)+bB(g)1yY(g)+zZ(g),"；：器岛P为组分的分压。调整进料比为

n（CO）:n（H2）=m:3,系统压强维持P^MPa,使矶也）=0.75,此时K「=MPa、（用含有m和p。的代

数式表示）。

3.（2026•沧州市盐山中学高三上学期11月期中）在哈尔滨第九届亚洲冬季运动会期间，我国自主研制

的静氢汽车通过多项技术创新和环保实践，为赛事提供了低碳、绿色的出行保障。醉氢汽车是采用绿色甲

醉作为