重难点12化学反应速率与化学平衡图表分析（原卷版）_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_专项复习_2023年高考化学热点·重点·难点专练（新高考专用）_463

重难点 12 化学反应速率与化学平衡图表分析
常规图像题的解题步骤
1．瞬时速率—时间图像
(1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连
续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：
t 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
1
(2)常见含“断点”的速率－时间图像分析
图像
温 升高 降低 升高 降低
t 时刻
1
度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应
所改变
增大 减小 增大 减小
的条件
压
正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应
1
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司强
(3)“渐变”类速率－时间图像
图像 分析 结论
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增
1 正 逆
t 时其他条件不变，增
1
大；v′ ＞v′ ，平衡向正反应
正 逆
大反应物的浓度
方向移动
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减
1 正 逆
t 时其他条件不变，减
1
小；v′ ＞v′ ，平衡向逆反应
逆 正
小反应物的浓度
方向移动
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增
1 逆 正
t 时其他条件不变，增
1
大；v′ ＞v′ ，平衡向逆反应
逆 正
大生成物的浓度
方向移动
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减
1 逆 正
t 时其他条件不变，减
1
小；v′ ＞v′ ，平衡向正反应
正 逆
小生成物的浓度
方向移动
2．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．物质的量(或浓度)—时间图像
例如：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 是生成物。
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
2
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司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，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 ( n － n ) ∶ ( n － n ) ∶ n 。
1 3 2 3 2
4．浓度(转化率、百分含量)—时间图像
(1)识图技巧
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。
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。
(2)应用举例
含量—时间—温度(压强)
(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)
5．恒压(或恒温)线
(α表示反应物的转化率，n表示反应物的平衡物质的量)
3
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司图①，若p>p>p，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0；
1 2 3
图②，若T>T，则正反应为放热反应，气体体积增大。
1 2
解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为定量，讨论另外两个变量
的关系。
6．几种特殊图像
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) 
 
pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v >v ；M点为刚达到
正 逆
平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平
衡左移，故正反应的ΔH＜0。
(2)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(如图)。L线的左上方(E
点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以，E点v >v ；则L线的右下方(F点)，v
正 逆
＜v 。
正 逆
（建议用时：45分钟）
【真题再现】
1．（2022·广东卷）恒容密闭容器中，BaSO 4 s4H 2 g     BaSs4H 2 Og 在不同温度下达平衡时，
各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
4
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司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·广东卷）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的
部分变化曲线如图，则
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，vX1.0molL1min1
3．（2022·浙江卷）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：
2NH (g)  N (g)+3H (g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下
3 2 2
催化剂
列说法不正确的是
A．实验①，020min，vN
2
=1.0010-5molL-1min-1
B．实验②，60min时处于平衡状态，x0.40
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
4．（2022·北京卷）某MOFs的多孔材料刚好可将N O “固定”，实现了NO 与N O 分离并制备HNO ，
2 4 2 2 4 3
如图所示：
5
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司己知：2NO
2
(g)

  N
2
O
4
(g) ΔH<0
下列说法不正确的是
A．气体温度升高后，不利于N O 的固定
2 4
B．N O 被固定后，平衡正移，有利于NO 的去除
2 4 2
C．制备HNO 的原理为：2N O O 2H O=4HNO
3 2 4 2 2 3
D．每制备0.4mol HNO ，转移电子数约为6.021022
3
5．（2022·湖南卷）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2mol X和1mol 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 <n
a c
C．a点平衡常数：K>12 D．反应速率：v
a正
<v
b正
6．（2022·北京卷）CO 捕获和转化可减少CO 排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，
2 2
以N 为载气，以恒定组成的N 、CH 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质
2 2 4
的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO ，在催化剂上有积碳。
2
下列说法不正确的是
催化剂
A．反应①为 ；反应②为CaCO +CH CaO+2CO+2H
3 4 2
CaO+CO =CaCO
2 3
催化剂
B． ， 比 多，且生成 速率不变，可能有副反应CH C+2H
t ~t nH  n(CO) H 4 2
1 3 2 2
6
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司C．t 时刻，副反应生成H 的速率大于反应②生成H 速率
2 2 2
D．t 之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生
3
【优选特训】
1．（2022·北京朝阳·高三期中）向碘水中加入KI溶液，发生反应：IaqI aq

Iaq
，充分反应
2 3
达平衡后，测得微粒浓度如下：
微粒 I I I
2 3
浓度
2.5103 2.5103 4.0103
/
 molL1
下列说法不正确的是
A．向所得溶液中加入CCl ，振荡静置，水层cI  降低
4 2
B．向所得溶液中加入等体积水，cI <1.25103molL1
2
C．该温度下，反应II

I
的K640
2 3
D．配制碘水时，加入少量KI，可促进I 的溶解
2
2．(2022·洛阳统考)对于可逆反应A(g)＋2B(g) 
 
2C(g) ΔH>0，下列图像正确的是( )
3．反应CO(g)＋HO(g) 
 
CO(g)＋H(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1的v－t图像如图1所示，若其他条件不
2 2 2
变，只是在反应前增大容器体积使压强减小，则其v－t图像如图2所示。下列说法正确的是( )
①a>a ②a<a ③b>b ④b<b ⑤t>t ⑥t ＝t ⑦t<t ⑧两图中阴影部分面积相等 ⑨图2
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
7
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司阴影部分面积更大 ⑩图1阴影部分面积更大
A．①③⑦⑧ B．①③⑤⑧
C．②④⑦⑨ D．①③⑦⑩
4．反应mA(g)＋nB(g) 
 
pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是( )
A．由图1可知，T<T，该反应正反应为吸热反应
1 2
B．由图2可知，该反应m＋n<p
C．图3中，表示反应速率v >v 的是点3
正 逆
D．图4中，若m＋n＝p，则a曲线一定使用了催化剂
5．（2022·江苏镇江·高三期中）乙烯是重要的工业原材料，中科院设计并完成了CO 催化氧化C H 制取
2 2 6
C H 的新路径，
2 4
其主要反应为：反应Ⅰ：C
2
H
6
(g)+CO
2
(g)

  C
2
H
4
(g)+H
2
O(g)+CO(g) ΔH
1
>0
反应Ⅱ：C
2
H
6
(g)+2CO
2
(g)

  4CO(g)+3H
2
(g) ΔH
2
>0
一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入2molC H 和3molCO ，若仅考虑上述反应，C H 平衡转化率和
2 6 2 2 6
平衡时C H 的选择性随温度、压强的关系如图所示，L、L 代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
2 4 1 2
已知：
生成C H 消耗C H的量
C H 的选择性= 2 4 2 6 100%
2 4 C H的总消耗量
2 6
下列说法正确的是
A．压强L >L
1 2
n(CO)
=2
B．压强为 L 、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中 nC H 
1 2 4
8
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司nC H 
2 6
C．一定温度下，增大 可提高 的平衡转化率
nCO  C H
2 2 6
D．反应C
2
H
6
(g)+2CO(g)+3H
2
(g)

  2C
2
H
4
(g)+2H
2
O(g) ΔH=ΔH
2
-2ΔH
1
6．（2022·辽宁大连·模拟预测）一定条件下，在1.0L的密闭容器中进行反应：
Cl (g)+CO(g) COCl (g) ΔH<0。反应过程中的有关数据如下表：
2 2
t/min 0 2 4 6 8
cCl /molL1 2.4 1.6 0.6
2
c(CO)/molL1 2 0.2
cCOCl /molL1 0
2
下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．2min内，用CO表示的化学反应速率为0.4molL1s1
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时cCOCl 1.8molL1
2
D．若保持温度不变，在第8min向体系中加入三种物质各1mol，则平衡向逆反应方向移动
7．（2022·上海静安·一模）一定条件下，将三组CO(g)和HO(g)分别通入体积均为2L的恒容密闭容器中，
2
进行反应：CO(g)+H
2
O(g)噲垐�� CO
2
(g)+H
2
(g)，得到如下数据：
起始时/mol 平衡时/mol
实验
温度/°C 达到平衡所需时间/min
组
CO HO CO
2 2
1 650 4 2 1.6 5
2 900 2 1 0.4 3
3 ？ 2 1 0.4 0.1
下列说法错误的是
A．实验1中，前5minCO的平均速率为0.16mol·L-1·min-1
B．与实验2相比，实验3改变的条件可能是温度
C．平衡常数：实验1>实验2
D．CO平衡转化率：实验1>实验2
8．（2022·湖南邵阳·一模）科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为：
2NO(g)+2CO(g)  N g+2CO (g) ΔH<0，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图象作出的判
2 2
催化剂
断正确的是
9
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司A．甲图中改变的反应条件为升温
B．乙图中温度T >T ，纵坐标可代表NO的百分含量
2 1
C．丙图中压强P<P ，纵坐标可代表NO的体积分数
1 2
D．丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
9．（2022·新疆乌鲁木齐·一模）已知：A(g)+2B(g) 3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入
1molA和3molB发生反应，t 时达到平衡状态I。在t 时改变某一条件，t 时重新达到平衡状态II，正反
1 2 3
应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．t 时改变的条件可能是升温
2
B．平衡常数K:K(II)>K(I)
C．t ~t 时反应向正反应方向移动
2 3
D．平衡时A的体积分数φ:φ(II)>φ(I)
10．（2022·广东深圳·一模）在容积为VL的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入N 和H 的总物质的量
2 2
为1mol，容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．a表示N 物质的量分数的变化情况物质的量分数
2
0.2
B．0～tmin，v(H )= mol·L-1·min-1
1 2 Vt
1
C．tmin时，NH 的分解速率小于其生成速率
2 3
1
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限公司D．tmin时改变的条件可能为减小容器容积
3
11．某温度时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化情况如图
甲所示，在一定条件下反应达到平衡状态，反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示，在t、t
2 4
时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( )
A．此温度下，该反应的化学方程式为2A(g)＋E(g)2B(g)＋F(g)
B．若平衡状态①和②对应的温度相同，则①和②对应的平衡常数K一定相同
C．t 时刻改变的条件是增大压强
2
D．t 时刻改变的条件是降低温度
4
12．（2022·江苏南通·高三期中）一碘甲烷(CHI)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。一碘甲烷(CHI)
3 3
热裂解时主要反应有：
反应Ⅰ 2CH 3 I(g) C 2 H 4 (g)+2HI(g) ΔH >0
1
反应Ⅱ 3C 2 H 4 (g) 2C 3 H 6 (g) ΔH <0
2
反应Ⅲ 2C 2 H 4 (g) C 4 H 8 (g) ΔH <0
3
向容积为1L的密闭容器中起始投入1molCH I(g)，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体物
3
质的量分数的影响如图所示。已知715K时，CHI的转化率为80%。
3
下列说法正确的是
A．曲线a表示反应温度对平衡体系中乙烯物质的量分数的影响
B．由图像可知，温度越高，催化剂的活性越强
C．715K时，C H(g)的平衡物质的量浓度为0.1mol/L
4 8
D．400K时使用活性更强的催化剂，可以提高曲线a、b对应物质的物质的量分数
1
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13．甲烷催化氧化为合成气的主反应为：2CH (g)O (g) 2CO(g)4H (g) ΔH0。 转化率、
4 2 2 CH
4
 nH    n(CO) 
2
选择性 和 选择性 随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
H 2 
nH
2
+nH
2
O
 CO 
n(CO)+nCO
2


A．800℃时，副反应①CH 2O  CO 2H O进行程度很小
4 2 2 2
B．对比图中H 和CO的选择性，推测可能存在副反应②CH H O CO3H
2 4 2 2
C．CH 转化率随温度升高而增大，可以用勒夏特列原理解释
4
D．增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多，化学反应速率增大
14．常温下，向10.0mL浓度均为0.1molL1的AlCl 和FeCl 混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元
3 3
素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b点溶液pH分别为
3，0、4.3。
已知：
①K
sp


AlOH
3


K
sp


FeOH
3


c

AlOH 

 
② ，298K下，K  4 1.11033
Al3aq4OHaq    AlOH   aq 稳 c  Al3 c4 OH
4
下列叙述正确的是
A．曲线Ⅱ代表Fe3
1
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sp


FeOH
3


1.01038
C．b点溶液中铝元素主要以  AlOH    形式存在
4
D．AlOH OH   AlOH    的平衡常数K为1.1105
3 4
1
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