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专题讲座（七） 常考速率、平衡图像题解题策略
目录
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查速率时间图像的分析判断
高频考点2 考查浓度或物质的的量时间图像的分析判断
高频考点3 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断
高频考点4 考查恒温线或恒压线图像的分析判断
高频考点5 考查组分含量或浓度与温度的关系图像的分析判断
高频考点6 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析
高频考点7 考查速率温度或压强图像的分析判断
高频考点8 考查转化率-投料比-压强或温度图像的分析判断
正文
第一部分：网络构建（总览全局）
第二部分：知识点精准记忆知能点一 速率图像
1.速率—时间图像
在v-t图中，一般直观的表达了化学反应速率随时间的变化特点。
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）类型
（1）“渐变”类v－t图像
图像 分析 结论
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增大；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，增大反
1 正 逆 正 1
，平衡向正反应方向移动 应物的浓度
逆
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减小；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，减小反
1 正 逆 逆 1
，平衡向逆反应方向移动 应物的浓度
正
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增大；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，增大生
1 逆 正 逆 1
，平衡向逆反应方向移动 成物的浓度
正
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减小；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，减小生
1 逆 正 正 1
，平衡向正反应方向移动 成物的浓度
逆
（2）“断点”类v－t图像
图像
升高 降低 升高 降低
温度
适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应
t 时刻所
1
改变的条
增大 减小 增大 减小
件
压强
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vt图像
图像 分析 结论
t 时其他条件不变使用催化剂
1
t 1 时v′ 正 、v′ 逆 均突然增大且v′ 正 t 时其他条件不变增大反应体
1
＝v′
逆
，平衡不移动
系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后
气体体积无变化)
t 时其他条件不变，减小反应
t 时v′ 、v′ 均突然减小且v′ 1
1 正 逆 正 体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前
＝v′ ，平衡不移动
逆 后气体体积无变化)
（4）全程速率—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。
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 。
3）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)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,
v(正)<v(逆)。
2.速率—压强(或温度)图像
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。
（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＋nB pC＋qD；△Ｈ＝Ｑ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) pC(g)＋qD(g)；△Ｈ＝Ｑ为例
知能点二 物质的量(或浓度)—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(V 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
① X 、 Y 是反应物，Z 是产物。
②t 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。
3
③0～t s时间段：Δn(X)＝n － nmol，Δn(Y)＝n － nmol，Δn(Z)＝nmol。
3 1 3 2 3 2
(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)＝ mol·L－1·s－1；
Y的转化率＝×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 ( n － n ) ∶ ( n －
1 3 2
n ) ∶ n 。
3 2
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。
知能点三 百分含量、转化率、时间、温度、压强等多维图像分析
1．常见图像形式
（1）转化率(或百分含量)—时间—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。
A.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α(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。
B.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T>T。
2 1
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p>p。
1 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a使用催化剂。
C.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法
[以mA(g)＋nB(g) pC(g)中反应物A的转化率α 为例说明]
A
①图甲中，T>T，升高温度，α 降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。
2 1 A
②图乙中，p>p，增大压强，α 升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。
1 2 A
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。
（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。
A.识图：(α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度)图①，若p>p>p ，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0；图②，若T>T ，则正反应为放热反应。解
1 2 3 1 2
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。
B.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，α 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。
A
(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。
（3）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mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在相同时间段内，M点前，表示化学反应从反应物开
始，则v >v ，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
正 逆
(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH<0。
（4）化学平衡曲线外的非平衡点分析
对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(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 >v ；则右下方(F点)v <v 。
正 逆 正 逆
知能点四 图像类分析方法
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—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—T/p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)、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。（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o—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 H 、 N 的
2 2
浓度按照3:1置入反应装置中，尽管H 、 N 的浓度不断减少，根据反应原理，二者减少量应该满足3:1
2 2
的关系，显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。
第三部分：典型例题剖析
高频考点1 考查速率时间图像的分析判断
例1.某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g ) 2C(g)，达到平衡后，
在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列
说法中正确的是( )A．30～40 min间该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30 min时降低温度，40 min时升高温度
D．前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1
【解析】若使用催化剂，则化学反应速率加快，A项错误；由甲图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、
B的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为
升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B项、C项错误；前8 min A的平均
反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1，D项正确。
【答案】D
【变式训练】下图表示反应N（g）＋3H（g） 2NH （g）ΔH＝－92．2kJ/mol。在某段时间t～t 中
2 2 3 0 6
反应速率与反应过程的曲线图如下，则氨的百分含量最高的一段时间是
A．t～t B．t～t C．t～t D．t～t
0 1 2 3 3 4 5 6
【答案】A
【解析】可逆反应N(g)+3H(g) 2NH (g) H＜0，该反应为体积减小的放热反应；t～t，正、逆反应速率
2 2 3 0 1
相等，平衡不移动；t～t，正、⇌逆反应速△率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移
1 2
动，导致氨气的含量降低，氨气含量较t～t 低；t～t，正、逆反应速率相等，处于平衡状态，氨气的含
0 1 2 3
量不变，氨气含量较t～t 低；t～t，正、逆反应速率都同等程度的增大平衡不移动，氨气的含量不变，
1 2 3 4
氨气含量与t～t 相同；t～t，正、逆反应速率都降低，但逆反应速率大于正反应速率，导致平衡向逆反
2 3 4 5
应方向移动，氨气的含量降低；t～t，正、逆反应速率相等，平衡不移动，氨气的含量不变，氨气含量较
5 6
t～t 低；所以平衡混合物中氨的百分含量最低的时间段是t～t，NH 的含量最高的一段时间是t～t，故
4 5 5 6 3 0 1
选A。
高频考点2 考查浓度或物质的的量时间图像的分析判断
例2.在绝热恒容的容器中发生 ，C的浓度变化如图所示，下列说法正
确的是A．当容器的压强不发生改变时，化学反应达到平衡状态
B．在10min时， 的反应速度为
C．增加反应物A，可提高 的转化率
D．不同时刻都存在 ，平衡常数为
【解析】A．该反应是气体体积不变的反应，反应发生过程中，气体的物质的量不随反应进行而变化，但
由于该反应为放热反应，在绝热容器中，随反应进行温度会升高，导致容器的压强会增大，当容器的压强
不发生改变时，说明化学反应达到平衡状态，故A正确；B．可以求出前10min 的平均反应速度为
，但是第10min时的瞬时反应速度无法求解，故B错误；C．由于A是固体，
改变A的量对化学平衡无影响，所以增加反应物A，不能提高 的转化率，故C错误；D．速率之比等于
化学计量是之比， ；题中B的起始浓度未知，无法求出平衡时B的浓度及平衡常数，故D错
误；答案选A。
【答案】A
【变式训练】一定温度下，向容器中加入A可发生反应如下：①A→B，②A→C，③ 。反应体
系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．该温度下，反应③的平衡常数大于1C． 时，B的消耗速率小于生成速率
D．升高温度， 时体系中B的含量增大
【解析】A．由图可知，0-t 时间段，A同时生成B和C，但生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活
1
化能较反应②的低，A错误；B．反应③的平衡常数K= ，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，
故K＞1，B正确；C．t 时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，C错误；D． 时反应
1
未达到平衡，升高温度，速率加快，B的含量减小，D错误；答案选B。
【答案】B
高频考点3 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断
例3.已知： ，在 恒容密闭容器中通入 和 ，在温
度分别为 、 下，测得 的转化率随时间变化如图。下列说法正确的是
A．温度： ，平衡常数：
B． 点正反应速率 点逆反应速率
C．平衡时，通入氩气使体系压强增大，平衡正向移动
D． 时， 生成 的平均反应速率为
【解析】A．由图可知， 条件下先达到平衡，说明 时反应速率快，故有 ，温度越高， 的转化率越小，说明升高温度，平衡逆向移动，故 ，则平衡常数 ，选项A错误；B． 、
两点对应的温度分别是 、 ，由A项分析可知， ，设 、 时的点为 ，由图可知 、 点
都为平衡点， 点 浓度大于 点，则有反应速率 ，又因 点未达到平衡，
，故 点正反应速率大于 点逆反应速率，选项B错误；C．在恒温恒容条件下，通入氩气
使体系压强增大，但反应体系中各物质的浓度均不改变，正、逆反应速率仍然相等，故平衡不移动，选项
C错误；D．由图知，温度为 、 时， 的转化率为 ，则 的浓度增大 ，
生成 的平均反应速率为 ，即为 ，选项D正确；答案选D。
【答案】D
【变式训练】（2022·山东·德州市教育科学研究院三模）用CO还原 可减轻汽车尾气对空气的污染，
该反应的热化学方程式为： 。在体积为1L的密闭容器A(500℃，
恒温)、B(起始500℃，绝热)中分别加入0.1mol 和0.4molCO，测得容器中 转化率随时间变化关系
如图。下列说法正确的是
A．A容器中 的转化率随时间的变化关系是图中的曲线aB．可通过缩小容器体积来缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，同时不改变 的平衡转化率
C．500℃该反应的化学平衡常数
D．在平衡后向A容器中加入0.075mol 与0.025mol ，则平衡正向移动
【解析】A．反应放热，绝热容器中随着反应进行温度升高，反应速率不断加快，达到平衡的时间缩短，
同时温度升高不利于反应正向进行，则到达平衡时，B容器相对于A容器，NO的转化率降低，但达到平
2
衡的时间缩短，所以曲线a反应B容器中NO的转化率随时间的变化关系，A错误；B．缩短b曲线对应
2
容器达到平衡的时间，但不改变NO的平衡转化率，且在催化剂一定的情况下，反应为气体分子数不变的
2
反应，反应前后体系压强不变，增大压强可以增大化学反应速率缩短到达平衡的时间，同时不影响反应平
衡转化率，具体措施可以减小容器体积，B正确；C．根据图像，500℃时，NO的平衡转化率为25%，起
2
始时充入0.1molNO、0.4molCO反应， ，则平衡常
2
数 ，C正确；D．在平衡后向A容器中加入
0.075mol 与0.025mol ， ，则平衡
不移动，D错误；故选：BC。
【答案】BC
高频考点4 考查恒温线或恒压线图像的分析判断
例4.（2022·重庆市育才中学模拟预测）在密闭容器中充入1 和1 ，在一定条件下发生反应：
，测得 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得，
， ( 、 为速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是A．达到平衡后，仅升高温度， 增大的倍数小于 增大的倍数
B．若密闭容器( 对应压强下)体积为1L，则b点
C． 的物质的量浓度：b点 点
D．逆反应速率：a点 点
【解析】A．平衡时，v =v ，即k c2(NO)∙c2(CO)= k c(N )∙c2(CO)，升高温度后，正、逆反应的速率增
正 逆 正 逆 2 2
大，但NO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明逆反应增大的幅度大于正反应，而体系中各组分的瞬
时浓度不变，故k 增大的倍数小于 k 增大的倍数，A正确；B．a点NO的平衡转化率为80%，CO和
正 逆
NO起始的物质的量均为1mol，根据化学方程式可知CO、NO、N、CO 转化的物质的量分别为0.8mol、
2 2
0.8mol、0.2mol、0.8mol，则CO、NO、N、CO 平衡时的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.2mol、
2 2
0.8mol，由于容器体积为1L，故CO、NO、N、CO 平衡时的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L、
2 2
0.8mol/L，a点 = = =160；p1对应压强下，b点NO的平衡转化
率还未达到80%，则反应正向进行，即v ＞v ，故 ＞160，B错误；C．a点和b点的NO的起始物质
正 逆
的量相同，a点NO的转化率大于b点，则a点NO转化的物质的量大于b点，故a点剩余NO的物质的量
小于b点，由于体积相同，故b点NO的物质的量浓度大于a点，C正确；D．设压强为p，温度与a点相
2
同时的点为d点，由C选项可知，d点NO的物质的量浓度大于a点，则a点N、CO 的浓度大于d点，故
2 2
a点逆反应速率大于d点；d点和c点的压强相同，d点的温度高于c点，则d点的逆反应速率大于c点，故
a点逆反应速率大于c点，D正确；故选B。
【答案】B
【变式训练】（2022·北京市第五中学三模）以 、 为原料合成 涉及的主要反应如下：①
②
的平衡转化率( )、 的选择性( )随温度、压强变化如下：
已知：
下列分析不正确的是
A．
B．400℃左右，体系发生的反应主要是②
C．由图可知， ，
D．初始 、 ，平衡后 、 ，若只发生①、②，则
的平衡转化率为24%
【解析】A．反应①的正反应为气体体积减小的方向，反应②反应前后气体体积不变，故增大压强，反应
①正向移动，CO 的转化率增大，反应②不移动，因此 P>P ，A正确；
2 1 2
B．400℃时，由图可以看出， CHOH 的选择性趋近为0，意味着转化为CHOH的CO 为0，因此此时体
3 3 2
系发生的反应主要是②，B正确；C．由图看出，随着温度升高， 的选择性( )逐渐降低，
反应①向逆方向进行，因此正反应 <0；同时，随着温度升高，前期 的平衡转化率( )逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要是反应①，后期 的平衡转化率( )逐渐升高，此阶段体系发生的
反应主要是反应②，因此 >0，C正确； D ．平衡后，根据CO 的平衡转化率为30%，得出两个反应共
2
消耗0.3mol CO ，又因为 可知0.3mol CO 中有80%发生反应①转化为CHOH，而0.3mol
2 2 3
CO 中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：
2
，
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol，所以氢气的转化率= ，D错误；故答
案为：D。
【答案】D
高频考点5 考查组分含量或浓度与温度的关系图像的分析判断
例5．（2022·江苏南通·模拟预测）以 CO、H 为原料合成 CHOH 涉及的反应如下：
2 2 3
反应Ⅰ： CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH=-49kJ·mol-1
2 2 3 2 1
反应Ⅱ： CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH=+41kJ·mol-1
2 2 2 2
反应Ⅲ： CO(g)＋2H(g) CHOH(g) ΔH
2 3 3
在 5MPa 下，按照 n(CO)：n(H )=1：3 投料，平衡时，CO和CHOH在含碳产物中物质的量分数及 CO
2 2 3 2
的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线 n 代表 CHOH 在含碳产物中物质的量分数
3
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产 CHOH
3
D．图示 270℃时，平衡体系中CO 的体积分数为 20%
2
【解析】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H(g) CHOH(g) ΔH=-49kJ·mol-1-
2 3 3
41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1；ΔH=反应物的总键能-生成物的总键⇌能，故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的
总键能，A错误；B．根据反应Ⅰ和Ⅲ可知，其反应的产物都有CHOH生成，且ΔH 和ΔH 都小于零，也
3 1 3
就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使CHOH的产量变少，则甲醇在含碳产物的物质的
3
量分数减小，故符合这个规律的是曲线m，B错误；C．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，
CHOH的含量高，有利于工业生产CHOH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，C
3 3
错误；D．根据题意设起始量n(CO)=1mol，n(H )=3mol，平衡时反应I生成CHOH物质的量为 xmol，反
2 2 3
应II中生成CO 的物质的量也为xmol，可得：
270℃时CO 的转化率为25%，则2x=1mol ，解得x=0.125mol，则反应后总的物质的量1+3-
2
6x+4x=(4-2x)=3.75mol，则平衡体系中CO 的体积分数为 ，D正确；答案选
2
D。
【答案】D
【变式训练】（2022·辽宁丹东·二模）在1L恒容密闭容器中充入体积比为3：1的H 和CO，二者在催化
2 2
剂、加热条件下反应可以合成乙烯：6H+2CO CH=CH +4H O(g)，不同温度对CO 的平衡转
2 2 2 2 2 2
化率及催化剂的催化效率的影响如图所示。下列有关说法错误的是A．该反应的正反应方向为放热反应
B．M点时，产物乙烯的体积分数约为7.7%
C．其他条件相同时，M点的反应速率一定比N点的反应速率大
D．温度高于250°C，催化剂催化效率降低可能是因为高温使催化剂失活
【解析】A．温度越高，CO 的平衡转化率越低，说明温度升高，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，
2
故A正确；B．M点时，CO 的平衡转化率是50%，起始时，充入H 和CO 的体积比为3：1，则CO 所占
2 2 2 2
的体积为 0.25L，故M点二氧化碳的体积为：0.125L。根据三段式：
，故B正确；C．虽然M点催化剂的催化效率
比N点大，但N点比M点温度高，，则M点的反应速率不一定比N点的反应速率大，故C错误；D．催
化剂的活性在一定的温度范围内，温度升高到一定温度，催化剂活性会降低，故D正确；答案C。
【答案】C
高频考点6 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析
例6.我国科学家开发单原子钯催化剂Pd /Ni@G，实现苯乙炔高效选择性与H 加成制备苯乙烯，为除去苯
1 2
乙烯中少量苯乙炔杂质提供新思路。在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1mol苯乙炔(g)和
nmolH (g)，只发生反应：C HC≡CH(g)+H (g) C HCH=CH(g)。实验测得苯乙烯的平衡分压与起始投
2 6 5 2 6 5 2
料[ ]的关系如图。当 =3时，起始时容器内气体的总压强为80kPa，若5min时反应
到达c点(提示：用气体分压计算的平衡常数为K，分压=总压×物质的量分数)。下列推断错误的是
pA．达到c点时，0～5min内v(H )=0.05mol·L-1·min-1
2
B．a点平衡常数K=0.02(kPa)-1
p
C．若c点增大H、苯乙烯的量使其压强都增大5%，平衡不移动
2
D．d点的逆反应速率大于正反应速率
【解析】设达到c点平衡时，转化的氢气的物质的量为x，建立三段式：
则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)= 80kPa，故有p(苯乙烯)= p(平衡)=
80kPa=10 kPa，解得：x=0.5mol，故p(平衡)= 70kPa。
A．起始时容器内气体的总压强为80kPa，若5min时反应到达c点，达到c点时，由分析可知，v(H )=
2
= =0.05mol·L-1·min-1，故A正确；B．温度不变，化学平衡常数不变，故a点对应的平衡常
数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(苯乙烯)= 10 kPa，p(苯乙炔)=
70kPa=10kPa，p(H )= 70kPa=50kPa，故K= = =0.02(kPa)-1，故B正
2 p
确；C．若c点增大H、苯乙烯的量使其压强都增大5%，则此时Q= =
2 p
=0.02(kPa)-1=K ，则平衡不移动，故C正确；D．当反应处于d点，该反应没有达到平衡状态，苯乙烯的压
p
强小于平衡时的分压，要使该反应达到平衡状态，则反应向正反应方向移动，则逆反应速率小于正反应速
率，故D错误；答案选D。【答案】D
【变式训练】甲醇脱氢可制取甲醛：CHOH(g) HCHO(g)＋H(g)∆H=-QkJ/mol，甲醇的平衡转化率随
3 2
温度变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．Q>0
B．600 K时，Y点甲醇的υ(正)<υ(逆)
C．从Y点到Z点可通过增大压强实现
D．从Y点到X点可通过使用催化剂实现
【解析】A.根据图像，温度升高，甲醇的平衡转化率升高，表示平衡向右移动，则正反应为吸热反应，
Q<0，A错误；B.600K时，Y点变成X点，反应需要向逆反应方向进行才能平衡，说明Y点甲醇υ(正) ＜
υ(逆)，B正确；C.从Y点到Z点甲醇的平衡转化率不变，可以通过升高温度实现，而增大压强，平衡逆向
移动，甲醇的平衡转化率减小，C错误；D.催化剂不能改变平衡状态，不能改变平衡转化率，D错误；答
案选B。
【答案】B
高频考点7 考查速率-温度或压强图像的分析判断
例7.（2022·辽宁·大连市一0三中学模拟预测）硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的
关键工序是 的催化氧化： 。研究表明， 催化
氧化的反应速率方程为 式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为 平
衡转化率，α′为某时刻 转化率，n为常数。在α′=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，
得到的v-t曲线如图所示。下列说法正确的是A．该反应在任何温度下都能自发
B． 与足量 充分反应，放出的热量为
C．升高温度，能增大单位体积内活化分子百分数和活化分子数
D．反应速率先随温度的升高而增大，原因是温度升高导致k、α均增大
【解析】A．该反应焓变△H<0，反应前后气体分子数减少，熵变△S<0，依据△G= H-T S<0反应能自发
进行可知，该反应在低温条件下自发进行，A错误；B．二氧化硫与氧气反应为可逆△反应，△1molSO 与足量
2
氧气充分反应，放出的热量小于98kJ，B错误；C．升高温度，活化分子数增加，单位体积内活化分子百
分数增加，C正确；D．升高温度，反应速率常数增大，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，二
氧化硫平衡转化率降低，反应速率先随温度的升高而增大，原因是温度升高导致k增大对v的提高大于α
引起的降低，D错误；答案选C。
【答案】C
【变式训练】（2022·全国·高三专题练习）可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s)；△H=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：( )
A．m＞n，Q＜0 B．m＞n+p，Q＞0
C．m＞n，Q＞0 D．m＜n+p，Q＜0
【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。
【答案】A
高频考点8 考查转化率-投料比-压强或温度图像的分析判断例8．（2022·天津天津·二模）向2L容密闭容器中投入一定量的CO和 ，发生如下反应：
，CO的平衡转化率与温度、
投料比 [ ]的关系如下图所示。
A．
B．投料比：
C．在400K、 条件下，反应Ⅰ的平衡常数的值为0.25
D．在500K、 条件下，增大压强，CO的平衡转化率能从Y点到Z点
【解析】 是气体体积缩小的反应，增大压强，平衡正向移动，
升高温度，CO转化率降低，平衡逆向移动，正反应放热，根据三段式求平衡浓度，求平衡常数。A． 由
图随温度升高，CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应放热， ，故A错误；B． 相同温度下，
反应中增大氢气的浓度，一氧化碳的转化率增大，由图如500K时，60%>40%，投料比： ，故B错
误；C． 在400K、 条件下，令投入的氢气为2mol，CO为1mol，平衡转化率为50%，，反应Ⅰ的平衡常数的值为
=4，故C错误；D． 在500K、 条件下，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，
CO的平衡转化率能从Y点到Z点，故D正确；故选D。
【答案】D
【变式训练】（2022·北京·和平街第一中学三模）异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研
究一定压强下不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结
果如图。
下列说法不正确的是
A．其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备
B．高于190℃时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是 、
C．190℃时，增大 (异丁醇)，不利于反应②的进行
D．若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度 与流出物质浓度c之间存在： (异丁
醇)=c(异丁烯)+2c(二聚异丁烯)
【解析】A．反应①吸热，反应②放热，升高温度，反应①正向移动，反应②逆向移动，两者均有利于异
丁烯制备，A正确；B．平衡常数反应了反应进行的程度，由于K 远大于K，主要进行反应①，因此大于
1 2
190oC时温度对异丁烯的平衡产率影响不大，B正确；C．190oC时，恒压条件下增大水和异丁醇的比例，相当于减压，由图可知异丁烯产率增加，反应①平衡右移，反应②平衡左移，不利于反应②进行，C正确；
D．若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，由于还有剩余的异丁醇没有反应完，根据原子守恒可知， (异
丁醇)=c(异丁烯)+2c(二聚异丁烯) + c(异丁醇)，D错误；故选D。
【答案】D
