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化学反应速率与平衡图像、图表分析
1.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
(2)转化率与温度的关系
可逆反应
的焓变ΔH
升高温度
吸热反应，
ΔH>0
未达到平衡的转化率增大
平衡转化率增大
放热反应，
ΔH<0
未达到平衡的转化率增大
平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆
反应
改变
条件
平衡移
动方向
反应物平
衡转化率
备注
A+B
C
增大A
的浓度正向
移动
α(A)减小
α(B)增大
-
A
B+C
增大A
的浓度
正向
移动
α(A)
减小
反应物平
衡转化率
实际是考
虑压强的
影响
2A
B+C
增大A
的浓度
正向
移动
α(A)
不变
3A
B+C
增大A
的浓度
正向
移动
α(A)
增大(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率一直相
等。
2.化学平衡常数、平衡移动方向与反应速率的关系
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
cc (C)·cd (D) cc (C)·cd (D)
K= Q=
ca (A)·cb (B) ca (A)·cb (B)
平衡时浓度 某时刻浓度
K
{ =Q,反应处于化学平衡状态,v v
正 逆
Q,平衡向正反应方向移动,v v
正 逆
3.化学反应速率与平衡图像分析思路
例1 (2023·河南安阳一中模拟预测) (环戊二烯)容易发生聚合反应生成二聚体，该反应为可逆反
应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A.T ②
C.0~3 h平均速率(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
5.(2024·湖南，14)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH OH(g)和CO(g)，发生如下反应：
3
主反应：CH OH(g)+CO(g)===CH COOH(g) ΔH
3 3 1
副反应：CH OH(g)+CH COOH(g)===CH COOCH (g)+H O(g) ΔH
3 3 3 3 2 2
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δ[δ(CH COOH)=
3
n(CH COOH)
3 ]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
n(CH COOH)+n(CH COOCH )
3 3 3
是( )
n(CH OH)
A.投料比x代表 3
n(CO)B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH <0，ΔH >0
1 2
D.L、M、N三点的平衡常数：K(L)=K(M)>K(N)
6.(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO 溶液与H C O 发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同
4 2 2 4
价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H C O
2 2 4
B.随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为：2MnO-
+5C
O2-
+16H+===2Mn2++10CO ↑+8H O
4 2 4 2 2
7.(2023·湖南，13)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH 和一定量的H O，发生反应：CH (g)+H O(g)
4 2 4 2
n(CH )
CO(g)+3H (g)。CH 的平衡转化率按不同投料比x[x= 4 ]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错
2 4 n(H O)
2
误的是( )
A.x 0
B.气体的总物质的量：n
例1 B [单位时间T 温度下，环戊二烯浓度变化大，因此速率快，则反应温度高，因此T v (Z)，B错误；反
正 逆
应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，同温同压下，体积之比等
V(Y) 1
于物质的量之比， = ，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知5 min时反应处
V(Z) 2
于平衡状态，此时生成的Z为0.6 mol，则X的转化量为0.6 mol，初始X的物质的量为2.0 mol，剩余X的
物质的量为1.4 mol，D正确。]
4.A [由图可知，3 h后异山梨醇浓度继续增大，15 h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3 h时，反应②未
达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，15 h后所有物质浓度都不再变
化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4⁃失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反
应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；在0~3 h内异山梨醇的浓度变化量为0.042 mol·kg-1，
0.042mol·kg-1
所以平均速率(异山梨醇)= =0.014 mol·kg-1·h-1，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，
3 h
不能改变物质平衡转化率，故D正确。]
5.D [图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数即δ(CH COOH)、δ(CH COOCH )，结合主、副反应可知，
3 3 3
n(CO)
x代表 ，曲线a或曲线b表示CH COOH分布分数，曲线c或曲线d表示CH COOCH 分布分
n(CH OH) 3 3 3
3
n(CO)
数，故A、B错误；曲线a或曲线b表示δ(CH COOH)，由图像可知，当 相同时，T >T ，T 时
3 n(CH OH) 2 1 2
3
δ(CH COOH)大于T 时，说明升高温度主反应的平衡正向移动，故ΔH >0；同理，T 时δ(CH COOCH )大
3 1 1 1 3 3
于T 时，说明升高温度副反应的平衡逆向移动，故ΔH <0，C错误；L、M、N三点对应副反应ΔH <0，且
2 2 2
T >T =T ，升高温度平衡逆向移动，故K(L)=K(M)>K(N)，D正确。]
N M L
6.C [由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)
被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H C O ，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13 min时开始生
2 2 4
成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13 min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度
为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；H C O 为弱酸，在离子
2 2 4
方程式中不拆成离子，总反应为2MnO-
+5H C O +6H+===2Mn2++10CO ↑+8H O，D项错误。]
4 2 2 4 2 2
7.B [一定条件下，增大H O(g)的浓度，能提高CH 的转化率，即x值越小，CH 的转化率越大，则
2 4 4
x v ，故B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH 的平衡转化
b正 c正 4
率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大，温度相同，K不变，则点a、b、c对
应的平衡常数：K0.75，即平衡常数K>12，故C错误；根据图像可知，甲容
2
器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即v >v ，故D错误。]
a正 b正
