文档内容
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)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 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
