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专题09 化学反应速率与化学平衡
01 专题网络·思维脑图
02 考情分析·解密高考
03 高频考点·以考定法
04 核心素养·微专题
微专题 图像、图表题的信息提取与应用
考点一 化学反应速率及其影
响因素和相关计算
【高考解密】
命题点01 化学反应速率及相关计
算
命题点02 外界条件对化学反应速
率的影响
命题点03 化学反应速率常数
【技巧解密】
【考向预测】
考点二 化学平衡及其影响因
素
【高考解密】
命题点01 化学平衡状态及其判
断
命题点02 影响化学平衡移动因
素
命题点03 化学反应方向的调控
【技巧解密】
【考向预测】
考点三 化学平衡常数及
化学平衡相关计算
【高考解密】
命题点01 化学平衡常数
命题点02 化学平衡相关计
算
【技巧解密】
【考向预测】
1
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考点
考查内容
考情预测
化学反应速率及其影
响因素和相关计算
1、化学反应速率及相关计算
2、外界条件对化学反应速率的影响
3、化学反应速率常数
化学反应速率与化学平衡是高考的重点内
容，通常与理论综合题结合，以填空题的
形式考查化学反应速率和化学平衡的相关
计算，结合图表、图像、实验等探究化学
反应速率和化学平衡的影响因素及实验设
计能力。难度一般中档偏上，在填空题中
的情境多侧重与生产实际的联系。预计今
后，高考对本专题的考查仍会以选择题和
综合题为主，可能通过表格、图象、数据
的分析，进行化学反应速率计算的考查，
以选择题、填空题、图象或图表题形式考
查化学反应速率和化学平衡的影响因素，
考查平衡常数的表达式的书写及有关计
算；还结合外界条件对化学平衡的影响，
考查化学平衡常数的影响因素及应用。侧
重考查考生分析问题能力，信息整合应用
化学平衡及其影响因
素
1、化学平衡状态及其判断
2、影响化学平衡移动因素
3、化学反应方向的调控
化学平衡常数及化学
平衡相关计算
1、化学平衡常数
2、化学平衡相关计算
2
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能力等，试题难度有逐渐加大的趋势。
考点一 化学反应速率及其影响因素和相关计算
命题点01 化学反应速率及相关计算
典例01（2022·辽宁卷）某温度下，在
恒容密闭容器中
发生反应2X(s)
Y(g)+2Z(g)，有
关数据如下：
时间段/ min
产物Z 的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
下列说法错误的是( )
A．1 min 时，Z 的浓度大于
B．2 min 时，加入
，此时
C．3 min 时，Y 的体积分数约为33.3%
D．5 min 时，X 的物质的量为
典例02（2021·辽宁卷）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时
间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
3
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A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为
D．条件②，降冰片烯起始浓度为
时，半衰期为
典例03（2021·浙江卷）一定温度下：在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O5
4NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
0
600
1200
1710
222
0
2820
x
c(N2O5)/(mol·L-1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A．600~1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4
mol·L－1·s－1
B．反应2220 s 时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v 正(N2O5)=2v 逆(NO2)
D．推测上表中的x 为3930
命题点02 外界条件对化学反应速率的影响
典例01（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中
不同价态含
粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
4
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A．Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，
(Ⅱ)和
(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO4
-+5C2O4
2-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
典例02（2022·广东卷）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应
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，
内，
典例03（2022·河北卷）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①X
Y；②Y
Z。反应①的速率
，反应②的速率
，式中
为速率常数。图
甲为该体系中X、Y、Z 浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的
曲线。下列说法错误的是
( )
5
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A．随
的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y 的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定
命题点03 化学反应速率常数
典例01（2021·重庆卷）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反
应过程中甲异腈浓度c 随时间t 的变化曲线如图所示(图中T 为温度)。该反应的反应速率v 与c 的关系为
v=kc，k 为速率常数(常温下为常数)，a 点和b 点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是
A．bf 段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol(L·min)
B．a 点反应物的活化分子数多于d 点
C．T1>T2
D．3v(d)=2v(e)
6
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1．对化学反应速率计算公式的剖析
v(B)＝＝
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。同一化学反应中用不同物质表示
的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零。
2．影响反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是主要因素，如相同条件下Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。
(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)
3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
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4．分析有气体参与的化学反应的反应速率
(1)恒温时，压缩体积――→压强增大―→气体反应物浓度增大――→反应速率增大。
(2)恒温恒容时
①充入气体反应物――→气体反应物浓度增大(压强也增大)――→反应速率增大。
②充入“惰性”气体――→总压强增大―→气体反应物浓度未改变――→反应速率不变。
(3)恒温恒压时，充入“惰性”气体――→体积增大――→气体反应物浓度减小――→反
应速率减小。
5．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
(1)当增大反应物浓度时，v(正)瞬间增大，随后逐渐减小；v(逆)瞬间不变，随后逐渐增大；直至v(正)和
v(逆)相等时达到平衡。
(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。
(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。
(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
6.化学反应速率计算的常见错误
(1)不注意容器的容积。
(2)漏写单位或单位写错。
(3)忽略有效数字。
7.比较化学反应速率大小的注意事项
(1)看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。
(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g),比较不同时间
段内v ( A )
a
与v (B)
b
的大小,若v ( A )
a
> v (B)
b
,则用A 表示的反应速率比用B 表示的大。要注意反应速
率的单位要一致。
8．化学反应速率常数拓展
对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH
其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D)
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上式中的k 称为反应速率常数又称速率常数。
k 的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k 与反应物浓度无
关。
(1)反应不同，k 值不同。
(2)同一反应，温度不同k 值不同。
(3)同一反应，温度一定时，有无催化剂k 也是不同的。
不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的
形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
考向01 化学反应速率及相关计算
1．（2023·辽宁·校联考三模）氨基甲酸铵(
)主要用作磷化铝中间体，也用于医药。在T℃时，
将足量的
固体置于恒温恒容容器中，存在如下化学平衡：
，经t min 达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为
。下列
叙述正确的是
A．当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．T℃时，向平衡体系中加入适量
，
增大
C．在0~t min 时间段内，平均反应速率
D．向平衡体系中充入适量的
，逆反应速率增大
2．（2023·河北唐山·统考三模）在2L 恒容密闭容器中加入一定量A 和B，发生反应
。
100℃时容器中A、B、C 物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C 的体积分数与A、
B 起始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是
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A．100℃时前5min 平均化学反应速率
B．100℃时达平衡的体系中充入少量C(g)，达新平衡前v(逆)>v(正)
C．
D．某温度下平衡时B 的转化率随起始
的增大而先增大后减小
3．（2023·广东佛山·统考二模）在催化剂作用下，向容积为1L 的容器中加入1molX 和3molY，发生反应：
，平衡时和反应10min 时X 的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。
下列说法错误的是
A．该反应
B．200℃时，前10min 的平均反应速率
C．400℃时，反应的平衡常数K=2
D．bc 段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
4．（2023·全国·模拟预测）在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)
2H2O(g)+N2(g)，N2的瞬时
生成速率v=k·cm(H2)·c2(NO)。控制NO 起始浓度为0.5mol•L-1，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如
图所示，下列说法正确的是
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A．该反应的速率常数k 为15L2·mol-2•s-1
B．随着H2起始浓度增大，达平衡时N2的物质的量分数增大
C．反应达平衡后，H2和NO 的浓度均增加一倍，则NO 转化率减小
D．H2起始浓度为0.2mol•L-1，某时刻NO 的浓度为0.4mol•L-1，则此时N2的瞬时生成速率为0.24mol•L-1
5．（2023·全国·模拟预测）T℃时，含等浓度
与
的溶液中发生反应：
，
时刻，改变某一外界条件继续反应至
时刻，溶液
中
(
、
)随时间的变化关系如图所示(已知：T℃时，该反应的化学平衡常数
，忽
略水解)。下列说法正确的是
A．若
时未改变外界条件，则此时该反应未达到平衡状态
B．若
时反应达到平衡，则
时改变的条件可能为升温
C．若始终保持温度不变，则逆反应速率：
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D．
内
的平均反应速率为
考向02 外界条件对化学反应速率的影响
1．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵H2NCOONH4能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在
时，
将足量的H2NCOONH4固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：H2NCOONH4 (s)
2NH3(g)+
CO2(g)，经
达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c0 mol·L－1 。下列说法正确的是( )
A．当混合气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．向平衡体系加入适量H2NCOONH4，c(CO2)增大
C．
内，平均反应速率
为
D．向平衡体系中充入适量的CO2，逆反应速率增大
2．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (观察气泡产生的快慢)
b．S2O3
2-+2H+=S↓+SO2+H2O (观察浑浊产生的快慢)
反应
影响因素
所用试剂
A
a
接触面积
块状CaCO3、0.5 mol/L HCl
粉末状CaCO3、0.5 mol/L HCl
B
a
H+浓度
块状CaCO3、0.5 mol/L HCl
块状CaCO3、3.0 mol/LHCl
C
b
H+浓度
0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO4
0.1mol/L Na2S2O3、浓H2SO4
D
b
温度
0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、冷水
0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、热水
3．(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在
该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3H2O2+ C2HCl3 =2H2O+2CO2↑+3HCl。
常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)随时间的变化如表所示：
时间/min
0
2
4
6
8
…
/(mol·L-1)
1.20
0.90
0.70
0.60
0.55
…
已知：在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率。下列说法错误的是( )
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A．Fe2+为该反应的催化剂
B．反应过程中可能产生O2
C．H2O2与CO2的空间结构相同
D．0~4 min 内，v(H2O2)=0.125 mol·L-1·min-1
4.(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的
实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是( )
组号
反应温度/℃
参加反应的物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
10
2
0.1
1
0.4
3
②
30
2
0.1
2
0.2
2
③
30
1
0.2
2
0.1
3
④
30
1
0.1
2
0.1
3
A．实验①②探究温度对反应速率的影响
B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C．四组实验中实验②的反应速率最大
D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=
mol/(L•min)
5．(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化
加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2 (g)+ 4H2(g)
HOCH2CH2OH (g)+ 2CH3OH(g) ΔH。如
图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t 的变化分别为曲线I 和Ⅱ，
反应温度为T2时，c(H2)随时间t 的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
A．ΔH>0
B．a、b 两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
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C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
考向03 化学反应速率常数
1．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）反应
的速率方程为
(k 为速率常数，其中
， A、R 为常数，
为活化能，T 为开氏温
度，其半衰期反应物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列
说法正确的是
/
0.25
0.5
1
0.5
1
/
0.05
0.05
0.1
0.1
0.2
v/
1.6
3.2
3.2
A．
B．
C．升温、加入催化剂，缩小容积(加压)，均能使k 增大，导致反应的瞬时速率加快
D．在过量的B 存在时，A 剩余12.5%所需的时间是
2．（2024·河北·校联考模拟预测）在水溶液中进行的反应：
，已知该反应速率方程为
(k
为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
14
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0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v1
下列结论正确的是
A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B．速率常数
的数值为0.03
C．a、b、c 的值分别为1、5、6
D．实验⑤中，
3．（2023 上·北京东城·高三汇文中学校考期中）某温度时，两个恒容密闭容器中仅发生反应
，
。
实验测得：
，
，
、
为化学反应速率常数，只受温
度影响。
容器编号
起始浓度(
)
平衡浓度(
)
I
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
下列说法不正确的是
A．I 中
的平衡转化率约为66.7%
B．升高温度，该反应的化学平衡常数增大
C．Ⅱ中达到平衡状态时，
D．该反应的化学平衡常数可表示为
4．（2023 上·黑龙江哈尔滨·高三尚志市尚志中学校考期中）一定温度下，在恒容反应器中发生反应
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，化学反应速率
(k 为化学反应速率常数，其数值
与温度有关)。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如表所示：
0.01
0.02
0.02
0.01
0.01
0.01
0.015
0.015
x
根据表中的测定结果，下列结论不正确的是
A．表中x 的值为
B．化学反应速率
C．升高温度，各物质浓度不变，化学反应速率不变
D．催化剂影响k 的大小
5．（2023·天津河北·统考一模）某温度时，两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)⇌2NO(g) +O2 (g) ΔH
> 0。实验测得：υ 正(NO2)＝k 正c2(NO2)，υ 逆(NO)＝k 逆c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆为化学反应速率常数，只受温
度影响。
容器
编号
起始浓度(mol·L−1)
平衡浓度(mol·L−1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
下列说法不正确的是
A．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%
B．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＜0.2mol·L−1
C．该反应的化学平衡常数可表示为
D．升高温度，达到平衡状态时 Ⅰ中c(O2)＜0.2mol·L−1
考点二 化学平衡及其影响因素
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命题点01 化学平衡状态及其判断
典例01（2022·天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2mol
和1mol
，反应
达到平衡后，再通入一定量
，达到新平衡时，下列有关判断错误的是
A．
的平衡浓度增大
B．反应平衡常数增大
C．正向反应速率增大
D．
的转化总量增大
典例02（2019·浙江卷）下列说法正确的是
A．H2(g)＋I2(g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡，则A、C 不能同时是气体
D．1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2
mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
典例03（2018·浙江卷）反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应
一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N-H 键的数目与断开H-H 键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
命题点02 影响化学平衡移动因素
典例01（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产物。
其它条件相同时，下列说法不正确的是
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A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
典例02（2022·广东卷）恒容密闭容器中，
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
A．该反应的
B．a 为
随温度的变化曲线
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
，H2的平衡转化率增大
典例03（2021·辽宁卷）某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应
，一
段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A．升高温度，若
增大，则
B．加入一定量Z，达新平衡后
减小
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C．加入等物质的量的Y 和Z，达新平衡后
增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
命题点03 化学反应方向的调控
典例01（2022·浙江卷）AB 型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-
(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH 和ΔS。对于不同组成的AB 型强电解质，下列说法正确的是
A．ΔH 和ΔS 均大于零
B．ΔH 和ΔS 均小于零
C．ΔH 可能大于零或小于零，ΔS 大于零
D．ΔH 和ΔS 均可能大于零或小于零
典例02（2022·湖南卷·节选）(1)已知ΔG= ΔH-TΔS，
的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略
、
随温度的变化。若ΔG＜0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自
发进行的是_______。
A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)
B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)
C．TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)
D．TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)
典例03（2021·海南卷）制备水煤气的反应
，下列说法正确
的是
A．该反应
B．升高温度，反应速率增大
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C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
1．化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度”
判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判
断标志有：
(1)绝对标志
(2)相对标志
①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应
来说，不一定达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说，达到平衡；
②气体的密度()、气体的平均相对分子质量()不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断
是否平衡；
③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。
(3)一角度
从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态：
2．化学平衡移动判断的方法和规律
(1)通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①外界条件改变对化学平衡的影响
a．若外界条件改变，引起v 正>v 逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；
b．若外界条件改变，引起v 正<v 逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；
c．若外界条件改变，虽能引起v 正和v 逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移
动。
②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律
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a．增大反应物浓度的瞬间，v 正变大，v 逆不变；减小反应物浓度的瞬间，v 正变小，v 逆不变；增大生成物浓
度的瞬间，v 正不变，v 逆变大；减小生成物浓度的瞬间，v 正不变，v 逆变小；
b．压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大；
c．温度的变化对吸热反应速率影响较大；
d．催化剂对正、逆反应速率影响相同。
(2)通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K，平衡逆向移动；
②若Q＝K，平衡不移动；
③若Q<K，平衡正向移动。
(3)外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理
①温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；
②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大
生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；
③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的
方向移动。
3.化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律：
①ΔH<0，ΔS>0 的反应任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0 的反应任何温度下都不能自发进行；
③ΔH 和ΔS 的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0 时低温下反应
能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0 时，高温下反应能自发进行。
说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
（每个考向5-8 题，最新模拟题）
考向01 化学平衡状态及其判断
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1．（2023·贵州黔东南·统考一模）我国科学家研制钯催化剂高效选择性实现苯乙炔与氢气反应制备苯乙烯：
（g，苯乙炔）
（g，苯乙烯）。在恒温恒容条件下发生该反应，下列不能说明该反
应达到平衡状态的是
A．混合气体密度不随时间变化
B．混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C．混合气体总压强不随时间变化
D．氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率
2．（2023·河北唐山·统考模拟预测）某温度下，在1L 恒容密闭容器中2.0molX 发生反应
，有关数据如下：
时间段/min
产物Z 的平均生成速率/mol·L-1·min-1
0-2
0.20
0-4
0.15
0-6
0.10
下列说法错误的是
A．1min 时，Z 的浓度大于0.20mol·L-1
B．3min 时，Y 的体积分数约为33.3%
C．5min 时，v 正(Z)>v 逆(Z)
D．体系压强不变时，反应达到平衡状态
3．（2023·河北保定·校联考三模）恒温密闭容器发生可逆反应：Z(？) +W(？)
X(g)+Y(？) △H，在t1
时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法中
不正确的是
A．该条件下，Z 和W 中的都不可能为气态
B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量相等
C．若该反应△H<0，则该反应的平衡常数K 随温度升高而减小
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D．若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后的X 浓度不相等
4．（2022·广东广州·校考一模）研究发现，在牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用，这是因为氟离子
能与牙齿表面的釉质层{主要成分是羟基磷灰石[
]}发生反应生成氟磷灰石：
，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数表达式为
B．常温下，氟磷灰石的
比羟基磷灰石的大
C．羟基磷灰石和氟磷灰石相比，羟基磷灰石更能够抵抗有机酸对牙齿的侵蚀
D．羟基磷灰石的溶解速率等于氟磷灰石的生成速率时，反应达到平衡
5．（2023·江苏徐州·统考三模）铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、
食品保鲜等。Ti-Fe 合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿(
，含
杂质)制备钛的工艺流程如
下。
下列关于
△H＜0 的说法正确的是
A．上述反应△S＜0
B．上述反应平衡常数
C．及时分离
可加快反应达到平衡状态
D．上述反应中每生成1mol CO，转移电子的数目为
考向02 影响化学平衡移动因素
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1．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校联考二模）“绿水青山就是金山银山”，研究
、CO 等大
气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应
，该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO 的转
化率，可采取的措施是
A．缩小容器的体积
B．改用高效催化剂
C．增加NO 的浓度
D．升高温度
2．（2023·海南·校联考一模）利用CH4能消除有害气体NO，其反应原理为
，一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡状态。
下列说法正确的是
A．加入催化剂，活化分子百分数不变
B．恒容下，再通入适量CH4，CH4的平衡转化率减小
C．适当增大压强，化学平衡常数增大
D．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
3．（2023·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟预测）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)
+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A 的浓度为0.50mol•L
1
﹣，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，
再达平衡时，测得A 的浓度降低为0.30mol•L
1
﹣，下列有关判断正确的是
A．x+y<z
B．平衡向正反应方向移动
C．B 的转化率增大
D．C 的体积分数下降
4．（2023·天津南开·统考二模）某温度下，恒容密闭容器内发生反应：H2(g)+I2 g)
2HI(g) △H<0， 该
温度下，K=43，某时刻，测得容器内 H2、I2、HI 的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段
时间后，下列情况与事实相符的是
A．混合气体颜色变深
B．混合气体密度变大
C．容器内压强变小
D．氢气的体积分数变小
5．（2023·海南·模拟预测）“地康法”制取氯气的反应原理为
，恒压条件下，HCl 和
的起始物质的量之比为4∶1 时，该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时
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的平衡产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出
，下列叙述错误的是
A．曲线I 代表有分子筛膜时
的平衡产率随温度的变化
B．无分子筛膜时，升高温度，平衡向逆反应方向移动
C．P 点产率高于W 点的原因是改变压强，平衡向正反应方向移动
D．工业生产中投料比
不宜过大或过小
考向03 化学反应方向的调控
1．（2023·浙江·浙江省杭州第二中学校联考二模）氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两种反应制
得：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发，
、
、
熔点分别约为
、
、
，下列说法正确的是
A．常温下反应Ⅰ的
，因此速率快
B．反应Ⅰ的
，
C．性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D．由各物质熔点可推测在实际生产中反应Ⅰ所需的温度高于反应Ⅱ
2．（2023·浙江杭州·校联考模拟预测）氧元素是在自然界中分布最广的元素，氧气在生产生活中有广泛的
应用。1 mol O2随温度升高时的熵(S)的变化示意图如图，下列说法不正确的是
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A．由图可知，1 mol O2(g)的熵值不是定值
B．物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关
C．熵值由
的过程：O2由液态转化为气态
D．相同温度和压强下，O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值依次减小
3．（2023·河北张家口·统考二模）某催化固氮机理如图所示。下列说法正确的是
A．固氮过程是将气态含氮物质转化为固态含氮物质
B．整个过程中涉及到非极性键的断裂和形成
C．三步反应均为氧化还原反应
D．步骤Ⅲ可能为ΔH>0，ΔS<0 的反应
4．（2023·全国·模拟预测）在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需
经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]+ △H＜0。下
列说法不正确的是
A．上述反应属于氧化还原反应
B．上述反应△S＜0
C．铜氨液处理过程中Cu+的配位数增多
D．低温高压有利于铜氨液吸收CO
5．（2023·天津·校联考一模）对于可逆反应
，下列说法错误的是
A．当
时，该反应达到平衡状态
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B．该反应在一定条件下能自发进行，则
C．恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态
D．恒温恒容条件下，达平衡状态后，再充入一定量的
，
转化率将减小
考点三 化学平衡常数及化学平衡相关计算
（解密高考命题点，每个命题点下面2-3 道高考真题，近三年）
命题点01 化学平衡常数
典例01（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按
投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
，反应Ⅱ的
B．
点反应Ⅰ的平衡常数
C．
点
的压强是
的3 倍
D．若按
投料，则曲线之间交点位置不变
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典例02（2022·江苏卷）用尿素水解生成的
催化还原
，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反
应为
，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗
，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
典例03（2021·江苏卷）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag 等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反
应生成NO，NO 进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和
水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为N2，
也可将水体中的NO3
-转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)，下列说法正确的是
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．其他条件相同，增大
，NO 的转化率下降
命题点02 化学平衡相关计算
典例01（2023·湖北卷）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s)
NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2：2NaHCO3(s)
Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3 种固体均大量存在。下列说法错
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误的是
A．反应2 的平衡常数为4×106Pa2
B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大
C．平衡后总压强为4.36×105Pa
D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
典例02（2021·浙江卷）一定温度下：在
的四氯化碳溶液(
)中发生分解反应：
。在不同时刻测量放出的
体积，换算成
浓度如下表：
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A．
，生成
的平均速率为
B．反应
时，放出的
体积为
(标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x 为3930
典例03（2020·浙江卷）一定温度下，在2 L 的恒容密闭容器中发生反应：A(g)+2B(g)
3C(g)反应过程
中的部分数据如下表所示：
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A．0~5 min 用A 表示的平均反应速率为0. 09 mol·L-1·min-1
B．该反应在10 min 后才达到平衡
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C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1
D．物质B 的平衡转化率为20%
1．化学平衡常数的全面突破
(1)化学平衡常数的意义
①化学平衡常数可表示反应进行的程度。K 越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经
进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
②K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。
(2)化学平衡常数的两个应用
①判断反应进行的方向
若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc>K，反应向逆反应方向进行；
Qc＝K，反应处于平衡状态；
Qc<K，反应向正反应方向进行。
②判断反应的热效应
若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；
若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
(3)在使用化学平衡常数时应注意
①不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有
水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。
②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式
及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
2．等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡
对反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数比
换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含
量相同。
对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时各物质的物质的量之
比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质百分含量相同。
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡
如果反应在恒温、恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生
成物)，各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同。
3、有关化学平衡的计算——三段式计算模式
1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
2)明确三个关系
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(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3)计算方法：三段式法
化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量浓度分别为a
mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol/L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始量(mol/L) a b 0 0
变化量(mol/L) mx nx px qx
平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx
(1)平衡常数：K＝。
(2)转化率＝×100%，如α(A)平＝×100%。
(3)百分含量：φ(A)＝×100%。
(4)平衡前后的压强之比：
＝。
(5)平均摩尔质量：M＝ g/mol。
名师助学：有关化学平衡计算的注意事项
(1)注意反应物和生成物的浓度关系
反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；
生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。
(2)利用ρ 混＝和Mr＝计算时要注意m 总应为气体的总质量，V 应为反应容器的体积，n 总应为气体的总物质
的量。
(3)起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各
物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。
(4)凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。
4）计算Kp的思路和方法
计算平衡常Kp的思路和方法与计算浓度平衡常数K 完全相同，关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体
的物质的量确定各气体的物质的量分数，再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压，最后由分压计算
Kp。计算压强平衡常数Kp 的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。
列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量，一般应列物质的量。
“分三步”———第一步，得出各物质的平衡量；第二步，计算各气体的体积分数（物质的量分数）和分
压；第三步，代入Kp的表达式中进行计算。
注：（1）计算中常需运用阿伏加德罗定律的推论——恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比：p 始：
p 平=n 始：n 平（比如平衡时比起始时压强增大了20%，则平衡时气体总物质的量变为起始时的1.2 倍）；恒
温恒压条件下，体积比等于物质的量之比：V 始：V 平=n 始：n 平；恒温恒压条件下，密案度比等于体积
的反比、物质的量的反比：ρ 始：ρ 平=n 平：n 始（比如，平衡时气体密度变为起始时的5
6则平衡时混合气体
31
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的平均摩尔质量是起始时混合气体的物质的量是起始时混合气体的6
5。
（2）混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。
考向01 化学平衡常数
1．（2024·陕西商洛·校联考一模）氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：
已知：①
②
③
下列叙述正确的是
A．
的燃烧热为
B．
C．12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJ
D．
平衡常数表达式为
2．（2023·湖北武汉·统考一模）在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：
，平行时
与温度
的关系如图所示，则下列说法正确的是
32
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A．在
时，若反应体系处于状态D，则此时反应速率：
B．若该反应在
、
时的平衡常数分别为
、
，则
C．该反应的
D．若状态B、C、D 的压强分别为
、
、
，则
3．（2023·北京·模拟预测）
分解的热化学方程式为
。向体积为1L
的恒容密闭容器中加入
的混合气体（Ar 不参与反应），测得不同温度
时
的平衡转化率随
比值的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．平衡常数
C．
温度下，当
，到达平衡时，
的体积分数为
D．维持Y 点时
不变，向容器中充入Ar，
的平衡转化率减小
4．（2023·天津和平·统考三模）通过2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1催化还原的方法，
可将汽车尾气中有害气体转化为无害气体。下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K=
33
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C．其它条件不变，增大
的值，NO 的转化率下降
D．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
5．（2023·全国·模拟预测）一定温度下，某氧化物
粉尘与C 在一密闭容器中进行反应：
，
的线性关系如图所示(K 为平衡常数，pK=-1gK)。
下列说法正确的是
A．加入一定质量的CO，达到新平衡后，m(C)减小
B．温度在2000K 时，CO 的平衡浓度是10 mol∙L−1
C．M 点时R 的消耗速率大于生成速率
D．恒温恒容下，向密闭容器内加入CO，平衡后CO 的浓度增大
考向02 化学平衡相关计算
1．（2023·全国·模拟预测）某温度下，在1L 恒容密闭容器中投入10molX，发生反应
，有关数据如表所示，下列说法正确的是
时间段/s
产物Z 的平均生成速
率
0~10
0.4
0~20
0.3
0~30
0.2
A．5s 时，Y 的浓度为
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B．20s 时，体系中存在
C．25s 时，X 的转化率为30%
D．30s 时，再加入2molX，达平衡时，X 的体积分数变小
2．（2023·广东佛山·统考一模）向1L 的恒容密闭容器中加入1molX 和3molY，发生反应X(g)+3Y(g)
2Z(g)，X 的转化率随温度t 的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应第10min 数据)。下列说法正确
的是
A．a 点的反应速率
B．a、b、c 点对应的
大小关系为：
C．c 点时，每消耗
的同时，消耗
D．若将容器体积扩大为2 倍，则c 点对应温度下的
增大
3．（2023·河北衡水·校联考模拟预测）一定温度下，向2L 恒容密闭容器中充入一定量的A 和B，发生反
应2A(g)+B(g)
xC(s)+4D(g)，当反应进行到2min 末时达到平衡，测得n(A)=4mol，c(B)=1mol•L-1，
n(C)=2mol，v(D)=1mol•L-1•min-1。下列说法错误的是
A．x=2
B．起始时充入A、B 的物质的量分别为6mol、3mol
C．0～2min 内，用C 表示的平均反应速率v(C)=0.5mol•L-1•min-1
D．该温度时，化学平衡常数为4mol•L-1
4．（2023·湖南邵阳·统考二模）T ℃时，在体积为2 L 的恒温恒容密闭容器中充入4 mol CO 和4 mol
，发生反应
，测得
和
的物质的量随时间的变化如图所示。
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该反应的正、逆反应速率分别可表示为
，
，
、
分别
为正、逆反应速率常数，只受温度影响。下列说法正确的是
A．从反应开始至达到平衡时，以
表示的平均反应速率为
B．该反应在A、B 两点的正反应速率之比为
C．当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态
D．T ℃时，该反应的平衡常数为
5．（2023·上海普陀·统考二模）已知合成氨反应3H2(g)＋N2(g)
2NH3(g)＋QkJ(Q>0)。某科研小组研究：
在其他条件不变的情况下，改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示：(图中
T 表示温度，n 表示起始时H2物质的量)。下列说法错误的是
A．由图可知，T1＞T2
B．a、b、c 三点中，b 点时H2的转化率最大
C．a、b、c 三点的平衡常数K 值相等，c 点化学反应速率最快
D．若容器容积为2 L，b 点对应的n＝0.15 mol，测得平衡时H2、N2的转化率均为60%，则平衡时N2的物
质的量浓度为0.01mol·L－1
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微专题 图像、图表题的信息提取与应用
命题点01 “图像型”化学反应速率与平衡信息提取与应用
典例01（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c 对应的平衡常数：
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
典例02（2022·浙江卷）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)
3X(g)，c(B)随时间的变化如图中
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曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c 两点坐标可求得从a 到c 时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b 点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线
乙所示
典例03（2021·河北卷）室温下，某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等，同时发生以下两个反应：
①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、
k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是
A．0～30min 时间段内，Y 的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M 转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
命题点02 “表格型”化学反应速率与平衡信息提取与应用
典例01（2022·辽宁卷）某温度下，在
恒容密闭容器中
发生反应
，有关
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数据如下：
时间段/
产物Z 的平均生成速率/
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
下列说法错误的是
A．
时，Z 的浓度大于
B．
时，加入
，此时
C．
时，Y 的体积分数约为33.3%
D．
时，X 的物质的量为
典例02（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：
，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
列说法不正确的是
A．实验①，
，
B．实验②，
时处于平衡状态，
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
典例03（2021·浙江卷）取50 mL 过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温
度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
39
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t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法不正确的是
A．反应20min 时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C．第30min 时的瞬时速率小于第50min 时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
一、化学平衡图像题的特点：
1.化学平衡图像题，一是以时间为自变量（横坐标）的图像；二是以压强或温度为自变量（横坐标）的图
像；三是以投料量或投料比为自变量（横坐标）的图像，变量（纵坐标）可以是①速率②某种物质的浓度、
含量或物质的量③某反应物的转化率④某生成物的产率。
2.从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维
根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。
二、化学平衡图象的种类
1、经典图像的分类
(1)化学反应速率图像[反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) ΔH>0]
反应速率 时间(v t)图像中，在平衡后的某时刻t1改变某一条件后，v(正)与v(逆)的变化有两种情况：
①v(正)、v(逆)同时突变
②v(正)、v(逆)之一渐变
40
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(2)化学平衡图像[反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q ΔH>0]
①速率 时间图像：
t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率从t1开始逐渐增大；t2时升高
温度，对任何反应，升高温度，正反应和逆反应速率均增大；t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，
正反应速率和逆反应速率均减小；t4时加催化剂，正反应速率和逆反应速率均增大。
②转化率(或含量) 时间图像：
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化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)中反应物的转
化率αA为例说明]
图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于反应后气体体积减小的反应，压强越大，反应物的转化率
越大；图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；图丙表示
催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
解答这类图像题时应注意以下两点：
1)“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。
41
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a.若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如甲中T2＞T1。
b.若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，如乙中p1＞p2。
c.若是使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，如丙中a 使用催化剂。
2)正确掌握图像中反应规律的判断方法
a.图甲中，T2＞T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，则正反应为放热反应。
b.图乙中，p1＞p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。
c.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。
③恒压(温)线：
已知不同温度下的转化率－压强图像或不同压强下的转化率－温度图像，推断反应的热效应或反应前
后气体物质间化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]
分析时可沿横轴做一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。
解答这类图像题时应遵循的原理——“定一议二”原则：
1)可通过分析相同温度下不同压强时反应物A 的转化率变化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化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，
平衡正移，正反应为气体体积 减小 的反应；乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。
2)可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。
④速率－压强(或温度)图像
特点：曲线的意义是外界条件(温度、压强)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，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动。
（3）“点－线－面”三维度分析几种特殊图像
42
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1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，M 点前，表示化学反应从反应物开始，则v 正＞v 逆；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(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH
＜0。
[来源:学&科&网Z&X&X&K]
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。
左上方(E 点)，A%大于此压强时平衡体系中的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 正＞v 逆；则右下方(F 点)v 正＜v 逆。
2、创新型图像：
新型图像往往根据实际工业生产，结合图像，分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较
大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，在新课标高考中受到命题者的青睐。因为涉及到
工业生产问题。一般纵轴为产率(转化率)，横轴为影响平衡速率的外界因素如温度、压强、投料比等单一
因素，或多因素组合，考查实际工业生产中适宜条件的选择。解题时除通过图像获取有用信息和对获取的
信息进行加工处理外，还要注意以下4 点：
（1）曲线上的每个点是否都达到平衡
往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有
达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
如图中虚线表示单位时间内A 的产率随温度的升高先增大后减小，先增大的原因是P 点之前反应尚未
达到平衡，随温度的升高，反应速率增大，故单位时间内A 的产率增大。
（2）催化剂的活性是否受温度的影响
不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低
于或高于这个温度都会下降。
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如图，250～300 ℃时，温度升高而B 的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。
（3）不同的投料比会对产率造成影响
可以采用定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改
变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。
如图，对于反应2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。
当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度
不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则提高了二氧化碳的转化率。
（4）考虑副反应的干扰或影响
往往试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。
三、思维建模：
四、化学平衡图像题解答步骤
第一步，看反应，找特点：即分析可逆反应化学方程式，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。
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第二步，析图像，得信息：即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的
关系。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。
第三步：理信息，找思路：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。
第四步：巧整合，得解答：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。
考向01 “图像型”化学反应速率与平衡信息提取与应用
1．（2023·河北保定·校联考三模）CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发
生下列反应：
反应①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－49.5kJ•mol－1
反应②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ•mol－1
在0.5MPa 条件下，将n(CO2)∶n(H2)为1∶3 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，实验测得
CO2的转化率、CH3OH 的选择性[
×100%]与温度的关系如图所示。下列有关说法不正确的是
A．图中曲线①表示CH3OH 的选择性随温度的变化
B．一定温度下，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡转化率
C．升高温度时，CO 的选择性升高
D．一定温度下，选用高效催化剂可提高CH3OH 的平衡产率
2.（2023·湖南衡阳·校联考三模）已知
催化加氢合成乙醇的反应原理为
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。设
为起始时的投料比，即
。
的平衡转化
率与压强、温度和投料比的关系如图所示，下列有关说法错误的是
A．图1 中投料比相同，温度从高到低的顺序为
B．图2 中投料比由大到小的顺序为
C．若图1 中投料比
，a 点时乙醇的分压为
D．若图2 中投料比
，随着温度的升高，该平衡体系中
的百分含量逐渐减小
3．（2022·浙江绍兴·校联考模拟预测）常温下某同学将一定量的
充入注射器中后封口，测得拉伸和压
缩注射器的活塞过程中气体透光率随时间的变化如图所示(已知气体颜色越深，透光率越小；
)。下列说法正确的是
A．点操作为压缩针管，因此
B．
点的操作为拉伸注射器到任意位置
C．点平均相对分子质量与点相等
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D．若注射器绝热，
4．（2023·全国·统考模拟预测）在恒容绝热的密闭容器中，按物质的量之比为1：2 充入X 和Y，发生反
应X(s)+2Y(g)
2Z(g)+W(g)，测得体系温度与反应时间的关系如图所示，30min 时测得Y 的体积分数为
25%。下列说法正确的是
A．该反应的逆反应为放热反应
B．达平衡后，Kv=2(Kv为以气体体积分数表示的平衡常数)
C．加入催化剂不影响X 的平衡转化率，会提高Y 的平衡转化率
D．平衡常数不变时达到了反应的限度
5．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模）T℃时，向容积为
的刚性容器中充入
和一定量的
发生反应：
，达到平衡时，
的分压(分压=总压×物质的量分
数)与起始
的关系如图所示。已知：初始加入
时，容器内气体的总压强为
。下列
说法正确的是
A．
时反应到达c 点，
B．随
增大，
的百分含量不断增大
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C．b 点时反应的平衡常数
D．c 点时，再加入
和
，使二者分压均增大
，平衡正向移动
考向02 “表格型”化学反应速率与平衡信息提取与应用
1.（2023·浙江·校联考模拟预测）甲胺(
)是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均
为2.0L 的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应
，测得有关实验数据如下：
容器编号
温
度/K
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
Ⅰ
530
0.40
0.40
0
0
0.30
Ⅱ
530
0.80
0.80
0
0
Ⅲ
500
0
0
0.20
0.20
0.16
下列说法正确的是
A．正反应的平衡常数
B．达到平衡时，体系中
关系：
C．达到平衡时，转化率：
D．向容器Ⅲ中加入高效催化剂，能增大反应活化能，提高反应转化率
2．（2023·河北邯郸·统考一模）一定温度下，向容积为2L 的恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应
N2O4(g)
2NO2(g) △H＞0，反应起始时容器内气体的总压强为p，体系中各组分的物质的量随时间(t)的
变化如表。
t/s
0
20
40
60
80
n(N2O4)/mol
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
n(NO2)/mol
0
0.076
0.104
0.120
0.120
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下列说法正确的是
A．20～60s 内，NO2的平均反应速率υ=1.1×10−3 mol∙L−1∙s−1
B．N2O4的平衡转化率为40%
C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp=
p
D．80s 时，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，平衡逆向移动
3．（2023·北京东城·统考一模）某温度下，H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=4。该温度下，在甲、乙、
丙、丁4 个相同的恒容密闭容器中进行该反应，起始浓度如表所示。
甲
乙
丙
丁
c(H2)/(mol•L-1)
0.01
0.02
0.01
0.02
c(I2)/(mol•L-1)
0.01
0.01
0.01
0.01
c(HI)/(mol•L-1)
0
0
0.02
0.02
下列判断不正确的是
A．化学反应速率：乙＞甲
B．平衡时，甲中I2的转化率为50%
C．平衡时，丙中c(I2)=0.01mol•L-1
D．平衡时，乙和丁中
相等
4．（2023·上海奉贤·统考二模）向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：2A(g)
+2B(g)
3C(s)+4D(g)在不同压强下，该反应平衡常数随温度变化如下表所示。下列判断正确的是
1.0
1.5
2.0
300
a
b
16
516
c
64
d
800
160
f
g
A．g＞f
B．正反应是放热反应
C．2.0MPa、800℃时，A 的转化率最小
D．1.5MPa、300℃时，B 的转化率为50%
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5．（2023·上海静安·统考二模）已知：H2(g)+I2(g)
2HI(g)+Q(Q>0)。现将三份物质的量相同的H2(g)和
I2(g) 分别投入三个恒容密闭容器中，平衡前后容器的温度无变化。相关数据见下表。
容器
1
容器
2
容器
3
容器体积(mL)
200
100
200
反应温度(°C)
400
400
500
平衡常数
K 1
K 2
K 3
HI 的平衡浓度
(mol⋅L-1)
c 1
c 2
c 3
达平衡的时间(s)
t 1
t 2
t 3
H2的平衡转化率
α1
α2
α3
下列说法错误的是
A．c 3<c 1< c 2
B．t 1 > t 3
C．K 1= K 2<K 3
D．α1=α2
50
