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第05 讲 化学反应速率与化学平衡图像
目录
01 课标达标练
题型01 速率—时间图像分析
题型02 速率—温度（压强）图像综合分析
题型03 单曲线图像变化分析
题型04 有关物理量变化趋势曲线分析
题型05 单反应多曲线变化图像分析
题型06 多反应多曲线变化图象分析
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 速率——时间图像分析
1．(2025·四川乐山·联考）向一恒容密闭容器中充入A、B、C 三种气体，在一定条件下发生反应，各物质
的物质的量浓度随时间的变化如图a 所示。若从t1时刻开始，每个时刻只改变一个且不重复的条件，物质
1
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C 的正，逆反应速率随时间变化如图b 所示。下列说法错误的是
A．该反应的化学方程式为3A
2B+C
B．若t1时改变的条件是加入催化剂，则t3时改变的条件是增大压强
C．t4时改变的条件可能是降低反应温度
D．10min 后保持容器体积恒定再加入一定量的A 气体，达到新的平衡后，A 的百分含量不变
2．(2025·安徽省六安第一中学高三检测)对H2O2的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，实验测得
不同条件下H2O2浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是
A．图甲表明，可通过适当增大H2O2浓度，加快H2O2分解速率
B．图乙表明，可通过调节溶液的酸碱性，控制H2O2分解速率快慢
C．图丙表明，
少量存在时，碱性太强，不利于H2O2分解
D．图乙、图丙和图丁表明，Mn2+是H2O2分解的催化剂，提高Mn 的浓度就能增大H2O2分解速率
3．(2025·四川遂宁市高级中学·月考）T0温度下，向2L 真空密闭容器中加入N2O3固体，发生反应：N2O3(s)
NO2(g)＋X(g) (未配平)，反应过程如图，下列说法正确的是
2
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A．X 可能为N2
B．0~2 min 用N2O3表示的反应速率为1mol·min－1
C．第2min 时逆反应速率大于第4min 时逆反应速率
D．第4min 时，保持温度和容积不变，向容器中再加入N2O3，混合气体颜色加深
02 速率—温度（压强）图像综合分析
4．(2025·四川绵阳实验中学·月考)某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应： 2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH<0，图甲表示反应速率(v)与温度(T) 的关系、图乙表示 T1 时，平衡体系中SO2的体积分数与压
强(p)的关系。下列说法正确的是
图甲
，图乙
A．图甲中，曲线1 表示正反应速率与温度的关系
B．图乙中，a、b 两点的反应速率：v(a)>v(b)
C．图甲中，d 点时，混合气体的平均摩尔质量不再改变
D．图乙中，c 点的正、逆反应速率：v(逆) < v(正)
5．以CO2和H2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。向2 L 容器中充入1 mol
CO2和3 mol H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，测得反应在不同温度和压强下，平衡
混合物中CH3OH 体积分数如图所示。下列说法错误的是
3
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A．p1>p2
B．a 点CO2的转化率为75%
C．a、b、c 三点对应的化学反应速率v(a)<v(c)<v(b)
D．b→a 过程，平衡向正反应方向移动
6．(2025·四川攀枝花·模拟)用CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)
+H2O(g) ∆H，按相同的物质的量投料，测得CO2在不同温度下(T1< T2)的平衡转化率与压强的关系如下图
所示。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0
B．正反应速率：υ(a)>υ(c)
C．CH3OH 的体积分数：φ(b)<φ(a)
D．平衡常数：K(b)>K(c)
03 单曲线图像变化分析
7．（2024·湖北武汉·三月调考）在一体积为1L 的容器中加入CaCO3，发生反应CaCO3(s)
CaO(s)
+CO2(g)，且处于平衡状态，此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变，在t1时刻充入0.1molCO2气
体，再次达到平衡，下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是
A．
B．
4
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C．
D．
8．(2025•“八省联考”陕西、山西、宁夏、青海卷)一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z 发生反应Z(g)
X(g)＋2Y(g) ΔH＞0，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确
的是
A．曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z
B．图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻
C．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．0~40 min，用物质Y 表示的平均反应速率为0.3mmol·L－1·min－1
9．(2025·安徽省江准十校高三第二次联考)以物质的量之比为1: 2向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应
X(g)+Y(g)
2Z(g) ΔH，相同时间内测得Z 的产率和Z 在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图
所示。下列说法正确的是
A．据图像分析，该反应是吸热反应
B．Q 点是最高点，Q 点为平衡状态
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C．M、N 点反应物分子的有效碰撞几率不同
D．从M 点到P 点，可通过加入催化剂或分离产物Z 而达到平衡点
04 有关物理量变化趋势图像分析
10．(2025·四川省资阳市·模拟)某容器中只发生反应：aX(g)+bY(g)
cZ(g)。由下列图像得出的结论不正
确的是
A．相同温度下，分别向体积不等的A、B 两个恒容密闭容器中均通入1molX 和1molY，tmin 后X 的转化
率如图甲所示。若B 中反应达到平衡状态，则A 中一定达到平衡状态
B．恒容密闭容器中通入一定量的X 和Y，反应相同时间，X 的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应
的△H<0
C．其他条件相同，改变起始时X 的物质的量，平衡时Z 的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y 的转化
率：C<A<B
D．其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
11．(2025·四川省宜宾市·联考)温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入nmolC4H10气体，发生
反应：C4H10(g)
C4H8(g)+H2(g)。经过相同的反应时间，测得各容器中C4H10的转化率与容器体积的关系
如图所示：
下列说法正确的是
A．容器内的压强：pa：pb=7：9
B．由图可知，a、c 两点的逆反应速率：c>a
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C．向b 点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体，重新达到平衡时，C4H10的体积分数比原平衡小
D．V1：V2=1：12
12．(2024· 江苏省南京航空航天大学苏州附属中学高三适应性测试)在催化剂作用下，以CO2和H2为原料
进行合成CH3OH 的实验。保持压强一定，将起始n(CO2)：n(H2)=1：3 的混合气体通过装有催化剂的反应
管，测得出口处CO2的转化率和CH3OH 的选择性[
]与温度的关系如图所示(图中虚线表
示平衡时CO2的转化率或CH3OH 的选择性)。
已知反应管内发生的反应为：
反应1：CO2(g)＋3H2(g)= CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.5kJ·mol−1
反应2：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1
下列说法正确的是
A．CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g) ΔH＝+90.7kJ·mol−1
B．220℃～280℃时，出口处一定存在：n(CO)＜n(CH3OH)
C．220℃～280℃，保持其他条件不变，n(CH3OH)：n(CO)随温度的升高而增加
D．为提高CH3OH 的产率，应研发高温下催化活性更强的催化剂
05 单反应多曲线图像变化分析
13．(2025·四川省遂宁高级中学·模拟)在催化剂作用下，在容积为1L 的容器中加入1molX 和4molY，发生
反应： X(g)+2Y(s)
2Z(s)，平衡时和反应10min 时X 的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所
示。下列说法正确的是
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A．使用更高效的催化剂，可以使b 点移动到d 点
B．bc 段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动
C．0~10min 的平均反应速率：
(a)<
(c)
D．保持温度和体积不变，向d 点体系中再充入1molX，再次达平衡时c(X)>0.4mol·L-1
14．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1 CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋
CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是
A．上述反应的ΔH<0
B．压强：p4>p3>p2>p1
C．压强为p4、温度为1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64
D．压强为p4时，在y 点：v 正>v 逆
15．（2025·北京海淀·二模）溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液主要发生消去反应，同时也会发生取代反应，反
应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②的
B．溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液的反应需加热，目的是提高反应速率
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C．无论从产物稳定性还是反应速率的角度，均有利于
的生成
D．若将溶剂乙醇换成水，两种产物的比例不发生改变
06 多反应多曲线图像变化分析
16．(2024· 江苏省南通市高三第二次调研测试)逆水煤气变换反应是一种
转化和利用的重要途径，发生
的反应有
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)= CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.1kJ·mol−1
反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝-165.0kJ·mol−1
反应Ⅲ：CO(g)＋3H2(g)=CH4(g)＋H2O(g) ΔH3
常压下，向密闭容器中投入1 mol CO2和2 mol H2，达平衡时H2和含碳物质的物质的量随温度的变化如题
图所示。下列说法正确的是
A．ΔH3＝+206.1kJ·mol−1
B．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数K＞1
C．其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时n(H2O)不断增大
D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变
17．(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义，发生的反应
为：
反应Ⅰ：CH3CH2OH(g)
CH2=CH2(g)＋H2O(g) ΔH＝+40.0kJ·mol−1 ΔS=125.0J·mol-1·K-1
反应Ⅱ：2CH3CH2OH(g)
CH3CH2OCH2CH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-16.0kJ·mol−1
（3）恒压(
)和恒温(300℃)下，投入原料为乙醇和水，分别在NKC-03A、Syndol、γ−Al2O3等3
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种催化剂下进行反应，测定相同时间间隔，乙醇转化率与原料含水量的关系如图所示，下列说法正确的是
_____________。
A．a 点可能为平衡状态
B．γ−Al2O3催化剂下，随原料含水量增加平衡左移，乙醇转化率下降
C．题给条件下，NKC-03A 催化效果较好
D．原料含水量为40%、γ−Al2O3催化剂下，若将恒压改为恒容，其它条件不变，乙醇转化率可能增大
18．（2025·北京西城·二模）一种CO2催化加氢合成CH3CH2OH 的方法，反应如下：
①
②
1.3MPa 时，将1molCO2和3molH2按一定流速通过催化剂，相同时间内测得CO2的转化率和CO 的选择性
随温度的变化如图1 所示。只发生反应①时，CO2的平衡转化率随温度的变化如图2 所示。
已知：CO 的选择性
下列说法不正确的是
A．CO 与H2合成CH3CH2OH 反应的热化学方程式：
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B．图1 中，温度升高，CO2的转化率和CO 的选择性都升高，可能因为反应②速率增大的程度大于反应①
速率增大的程度
C．由图1 可知，300℃时H2的转化率为8%
D．其他条件不变，改进催化剂，可使相同时间内200℃时CO2的转化率大幅提高
1．(2025·四川·模拟）通过反应I：4HCl(g)+O2(g) =2Cl2(g)+2H2O(g)可将有机氯化工业的副产品HC1 转化为
Cl2.在0.2MPa、反应物起始物质的量比n(HCl)/n(O2)=2 条件下，不同温度时HC1 平衡转化率如图所示。向
反应体系中加入CuCl2，能加快反应速率。
反应II：2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) ΔH=125.6 kJ·mol−1
反应III：CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH=-120.0 kJ·mol−1
下列说法正确的是
A．反应I 的 ΔH=5.6 kJ·mol−1
B．升高温度和增大压强均能提高反应I 中HCl 的平衡转化率
C．0.2MPa、500℃时，向反应体系中加入CuCl2，延长反应时间，能使HCl 转化率从X 点的值升至Y 点的
值
D．在0.2MPa、500℃条件下，若起始
2
n(HCl)
n(O ) <2，充分反应，HCl 的转化率可能达到Y 点的值
2．(2025·湖南三模）向2L 的密闭容器中加入1molH2和1mol CO2，发生如下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1= -49.1kJ·mol−1
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反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.7kJ·mol−1
不同温度下CO2的平衡转化率、CO 的选择性和CH3OH 的选择性如图所示(选择性指生成CO 或CH3OH 占
CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是
A．曲线a 表示CO2的平衡转化率
B．选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH 的选择性
C．300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173
D．随着温度的升高，容器内
逐渐减小
3．（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取2mL 不同浓度
的葡萄糖溶液和H2C2O4溶液于试管中，再依次向试管中滴加
酸性KMnO4溶液，通过色度
计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。
已知：（1）溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。
（2）酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应时，某种历程可表示如图。
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下列说法中不合理的是
A．从图1 可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大
B．理论上，KMnO4和H2C2O4的反应中参与反应的
C．图2 中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关
D．图2 中H2C2O4溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随H2C2O4浓度增大，反应历程中①、②、③、④
速率均减小
4．(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)研究反应2X
Y+3Z 的速率影响因素，在不同条件下进行4
组实验，Y、Z 起始浓度为0，反应物X 的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不
正确的是
A．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
B．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快
C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0～10min 之间，实验④的平均速率v(Y)=0.06mol/(L•min)
5．（2025 高三上·北京顺义·期末）容积均为1L 的甲，乙两个恒容密闭容器，其中甲为绝热容器，乙为恒
温容器。相同温度下，分别充入0.2mol 的
，发生反应：
，甲中
的相
关量随时间变化如下图所示。
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下列说法不正确的是
A．对于甲容器，温度不再变化时体系就达到了化学平衡状态
B．甲达平衡时，体系温度若为
，此温度下的平衡常数
C．前3s，甲中
增大是由于温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响
D．平衡时，平衡常数：
，容器中压强：
6. (2025·四川成都石室中学·二模)磺酰氯（SO2Cl2）是一种重要的有机氯化剂，SO2和Cl2反应可制备磺酰
氯。回答下列问题：
（3）在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入SO2和Cl2（保持SO2和Cl2的物质的量之和为定值），平衡
时SO2Cl2的体积分数
随
的变化图象如图所示，当
时，达到平衡状态SO2Cl2
的体积分数可能是A、B、C、D、E 中的______点。
（4）在某一密闭容器中充入1molSO2(g)和2.6molCl2(g)，发生反应：
，
SO2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
温度下，若使
的平衡转化率达到80%，则需要
将压强控制在______kPa（保留四位有效数字）。若使图中a 点和c 点SO2(g)的平衡转化率达到相等，可向
______（填“a”或“c”）点所在的体系中通入稀释剂（Ar 气），写出判断理由：______。
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7.（2025·四川宜宾市·二诊）硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化工原料，可通过SO2和Cl2反应制备。
（1）已知：
，
，则
的
_____
，该反应_____（填
“高温”“低温”或“任意温度”）自发。
（2）在恒容密闭容器中，按不同投料比充入SO2(g)和Cl2(g)，在催化条件下发生反应生成SO2Cl2。T1温度
下达平衡时，
随投料比的变化如下图所示。
已知：
(初始)
(平衡)；本题中
。
a
①点，Cl2(g)的分压为_____
。
②T1温度下，
_____
。
③若T2>T1且n(SO2):n(Cl2)≥1:1 时，请在图中画出△P 在T2温度下随进料比变化的大致图像_______。
（3）硫酰氯对甲苯进行气相催化氯化
反应机理如下图所示。
催化剂表面的催化活性位点。
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①催化氯化甲苯的总反应方程式为________________。
②过程ⅲ____________（填“吸热”或“放热”），理由是_________________。
1．（2024·河北卷）在水溶液中，CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z 三种金属离子分别与CN-形
成配离子达平衡时，
与
的关系如图。
下列说法正确的是
A．
的X、Y 转化为配离子时，两溶液中CN-的平衡浓度：
B．向Q 点X、Z 的混合液中加少量可溶性Y 盐，达平衡时
C．由Y 和Z 分别制备等物质的量的配离子时，消耗
的物质的量：
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D．若相关离子的浓度关系如P 点所示，Y 配离子的解离速率小于生成速率
2．(2025•陕晋宁青卷，17)MgCO3/MgO 循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用
MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：
I．MgCO3(s)= MgO(s)+CO2(g) ΔH1＝+101kJ·mol−1
II．CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2= -166kJ·mol−1
III．CO2(g)＋H2(g)= CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1
（4）100kPa 下，在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol 发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和
生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(反应III 在360℃以下不考虑)。
注：含碳生成物选择性
①表示CH4选择性的曲线是 (填字母)。
②点M 温度下，反应Ⅱ的Kp= (kPa)-2 (列出计算式即可)。
③在550℃下达到平衡时，n(CO) mol。500~600℃，随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是
。
3．(2025·浙江1 月卷，18)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原
料。
（5）有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH 催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中，投料比n(CO2)：
n(H2)： n(CH3)2NH)=20：15：1，催化剂M 足量。反应方程式如下：
Ⅳ．
V．HCOOH(g)＋(CH3)2NH(g)= HCON(CH3)2(g)＋H2O(g)
HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
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(例：HCOOH 的物质的量百分比
①请解释HCOOH 的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M 活性降低或失活) 。
②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因
。
4．（2025·江苏卷）甘油
水蒸气重整获得
过程中的主要反应：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
1.0×105Pa 条件下，
和
发生上述反应达平衡状态时，体系中
和
的物
质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A．
时，H2O 的平衡转化率为20%
B．
反应达平衡状态时，
C．其他条件不变，在
范围，平衡时
的物质的量随温度升高而增大
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D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时
的物质的量
5．（2024·甘肃·高考真题）
是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
（1）由
制备
：
已知
时，由
制备
硅 (填“吸”或“放”)热 kJ。升高温度
有利于制备硅的原因是 。
（2）在催化剂作用下由粗硅制备
：
。
，
密闭容
器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与
和
气体反应，
转化率随时间的
变化如下图所示：
①
，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率
。
②当反应达平衡时，
的浓度为
，平衡常数K 的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
6．（2024·山东·高考真题）水煤气是
的主要来源，研究CaO 对
体系制
的影响，涉及主要反应
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如下：
；
；
。回答下列问题：
（2）压力p 下，
体系达平衡后，图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO3(s)在T1温度时完全
分解。气相中
，
和
摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a 线对应物种为 (填化学
式)。当温度高于
时，随温度升高c 线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。
（3）压力p 下、温度为
时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应
的平衡常数
；此时气体总物质的量为
，则CaCO3(s)的
物质的量为
；若向平衡体系中通入少量CO2(g)，重新达平衡后，分压
将 (填
“增大”“减小”或“不变”)，
将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
7．（2024·河北·高考真题）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及
1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：
。
①若正反应的活化能为
，则逆反应的活化能
(用含
正的代数式表示)。
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②恒容密闭容器中按不同进料比充入
和其
，测定
温度下体系达平衡时的
(
为体系初始压强，
，P 为体系平衡压强)，结果如图。下图中温度由高到低的顺序为
，判断依据为 。M 点
的转化率为 ，
温度下用分压表示的平衡常数
。
③下图曲线中能准确表示
温度下
随进料比变化的是 (填序号)。
（2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度
氯化时反应过程为
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以上各反应的速率方程均可表示为
，其中
分别为各反应中对应反应物的浓度，k 为
速率常数(
分别对应反应①~
)
⑤。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反
应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，
。
①
时，
，且
内
，反应进行到
时，
。
②
时，
，若
产物T 的含量可忽略不计，则此时
后，随T 的含量增加，
(填“增大”“减小”或“不变”)。
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