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第 50 讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
[复习目标] 学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相
关问题。
类型一 速率－时间图像
1．常见含“断点”的速率—时间图像
图像
温 升高 降低 升高 降低
t 时刻 度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应
1
所改变 增大 减小 增大 减小
压
的条件 正反应为气体物质的量增大的 正反应为气体物质的量减小的
强
反应 反应
2.“渐变”类速率—时间图像
图像 分析 结论
t 1 时v′ 正 突然增大，v′ 逆 逐渐增大；v′ 正 t 1 时其他条件不变，
＞v′
逆
，平衡向正反应方向移动 增大反应物的浓度
t 1 时v′ 正 突然减小，v′ 逆 逐渐减小；v′ 逆 t 1 时其他条件不变，
＞v′
正
，平衡向逆反应方向移动 减小反应物的浓度
t 1 时v′ 逆 突然增大，v′ 正 逐渐增大；v′ 逆 t 1 时其他条件不变，
＞v′
正
，平衡向逆反应方向移动 增大生成物的浓度
t 1 时v′ 逆 突然减小，v′ 正 逐渐减小；v′ 正 t 1 时其他条件不变，
＞v′
逆
，平衡向正反应方向移动 减小生成物的浓度1.在一密闭容器中发生反应：N(g)＋3H(g)2NH (g) ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一
2 2 3
个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母，下同)。
A．t～t B．t～t C．t～t D．t～t E．t～t F．t～t
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6
(2)判断t、t、t 时刻分别改变的一个条件。
1 3 4
A．增大压强 B．减小压强
C．升高温度 D．降低温度
E．加催化剂 F．充入氮气
t 时刻________；t 时刻________；t 时刻______。
1 3 4
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。
A．t～t B．t～t C．t～t D．t～t
0 1 2 3 3 4 5 6
(4)如果在t 时刻，从反应体系中分离出部分氨，t 时刻反应达到平衡状态，请在图中画出
6 7
反应速率的变化曲线。
2.可逆反应2SO (g)＋O(g)2SO (g)在一定条件下达到平衡状态。在t 时刻改变某一条件，
2 2 3 1
化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．维持温度、反应体系容积不变，t 时充入SO (g)
1 3
B．维持温度、压强不变，t 时充入SO (g)
1 3
C．维持反应体系容积不变，t 时升高反应体系温度
1
D．维持温度、反应体系容积不变，t 时充入一定量Ar
1
类型二 反应进程折线图
此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解
题的关键是找转折点。
(1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。
(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利
用化学平衡移动原理推理分析。
例1 已知：反应为mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。
(1)
T____T，正反应为______反应。
1 2
(2)
p____p，正反应为气体体积______的反应。
1 2
(3)
图中______使用催化剂或者增大压强，此时m＋n____p＋q。
例 2 现将一定量 NO 气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为 T ℃
2 4 1
[N O(g)2NO (g) ΔH>0]，c(N O)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t 时段，c(NO )随t
2 4 2 2 4 2 2
变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为 T(T ＞T)，再次画出0～t 时段，c(NO )
2 2 1 2 2
随t变化趋势的曲线。
1．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)
时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )
A．T＜T，p＞p，m＋n＞p，放热反应
1 2 1 2
B．T＞T，p ＜p，m＋n＞p，吸热反应
1 2 1 2
C．T＜T，p＞p，m＋n＜p，放热反应
1 2 1 2
D．T＞T，p＜p，m＋n＜p，吸热反应
1 2 1 2
2．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g)
ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答
下列问题：
(1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的平均反应速率v(A)＝______________。
(2)根据图像可确定x∶y＝________。
(3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填序号，下同)；第16 min引起
曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K ，平衡Ⅱ平衡常数为K ，则K ________(填“>”“＝”或
1 2 1
“<”)K 。
2
类型三 恒压(或恒温)线
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，
要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH图像
结论 a＋b____c＋d，ΔH____0 a＋b____c＋d，ΔH____0
1．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表
示平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( )
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH＞0
2.反应NO(g)2NO (g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T 、T 时，平衡体系中NO 的体
2 4 2 1 2 2
积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、C两点的化学平衡常数：K >K
A C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
类型四 投料比—转化率相关图像
例1 在保持体系总压为 105 Pa的条件下进行反应：SO (g)＋O(g)SO (g)，原料气中
2 2 3
SO 和O 的物质的量之比m[m＝]不同时，SO 的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：
2 2 2(1)图中m、m、m 的大小顺序为______________________________________________。
1 2 3
反应的化学平衡常数K 表达式为______________________(用平衡分压代替平衡浓度表示)。
p
(2)图中A点原料气的成分：n(SO )＝10 mol，n(O )＝24.4 mol，n(N )＝70 mol，达平衡时
2 2 2
SO 的分压p(SO )为________ Pa(分压＝总压×物质的量分数)。
2 2
例 2 采用一种新型的催化剂(主要成分是 Cu-Mn 合金)，利用 CO 和 H 制备二甲醚
2
(DME)。
主反应：2CO(g)＋4H(g)CHOCH (g)＋HO(g)
2 3 3 2
副反应：CO(g)＋HO(g)CO(g)＋H(g)
2 2 2
CO(g)＋2H(g)CHOH(g)
2 3
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。
则催化剂中约为________时最有利于二甲醚的合成。
投料比与转化率之间的关系
以N(g)＋3H(g)2NH (g)为例，当N 与H 的投料比为1∶3(系数比)时，N 与H 的平衡
2 2 3 2 2 2 2
转化率相等，且平衡时NH 的体积分数最大；增大N 与H 的投料比，则α(H )增大，α(N )
3 2 2 2 2
减小；减小N 与H 的投料比，则α(H )减小，α(N )增大。
2 2 2 2
1.(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO(s)＋4H(g)BaS(s)＋4HO(g)在不同温度下达
4 2 2
平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H O)随温度的变化曲线
2
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BaSO，H 的平衡转化率增大
4 2
2.(2022·湖南，14改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反
应：2X(g)＋Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随
时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH>0
B．气体的总物质的量：n
