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第05 讲 化学反应速率与化学平衡图像
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 化学反应速率图像...............................................................................................................
知识点1“无断点”类速率-时间图像...........................................................................................................
知识点2“断点”类速率-时间图像...............................................................................................................
知识点3“全程”类速率-时间图像...............................................................................................................
知识点4 化学速率图像综合分析..................................................................................................................
考向1 分析影响反应速率的条件..................................................................................................................
考向2 化学反应速率图象综合分析..............................................................................................................
【思维建模】化学反应速率图象解题技法
考点二 化学平衡图像.......................................................................................................................
知识点1 速率—压强(或温度)图象...............................................................................................................
知识点2 转速率—时间——压强(或温度)图象..........................................................................................
知识点3 恒温线(或恒压线)图象...................................................................................................................
知识点4 几种特殊图象..................................................................................................................................
考向1 单曲线变化图象................................................................................................................................
【思维建模】化学平衡图象分析思维建模
考向2 多曲线变化图象..................................................................................................................................
【思维建模】复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学反应速率图
像
选择题
非选择题
——
辽宁卷T10，3 分
辽宁卷T12，3 分
山东卷T14，4 分
湖南卷T13，4 分
化学平衡图像
选择题
非选择题
山东卷T10，3 分
江苏卷T13，3 分
河南卷T17
陕晋宁青卷T17
陕晋宁青卷T17(4)
云南卷T17(3)
浙江1 月卷T18 (5)
海南卷T7，2 分
湖南卷T14，3 分
辽宁卷T18
安徽卷T17，15 分
浙江6 月卷T14，3 分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，识图是化学反应速率和化学平衡的难点，图像、数据信息是高考考查难点和
区分点，高考题以选择题和非选择题中均有呈现，其中化学平衡图象是化学反应原理综合题中的“常
客”，往往根据工业生产实际，通过信息给予多样化，并结合陌生图象，分析投料比、转化率、产率的变
化，考查接受、加工、同化新信息能力。
2．从命题思路上看，速率与平衡比较抽象，为了使抽象问题直观化与可视化，常借助于图象加深理解和
进行诠释。预计高考会延续以往的命题风格，以物质(或微粒)变化示意图、能量变化图象或化学平衡图象
的形式呈现，另选择有机反应、溶液中进行的反应考查化学平衡问题成为命题热点，注重考查从图象中获
取有效信息，分析解决化学平衡影响因素、平衡常数、转化率、产率等。尤其是化学平衡图象的绘制，应
此起关注。
复习目标：
1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的，知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关，并遵
循一定规律；能多角度。动态地分析化学反应速率和化学平衡，运用化学反应原理解决实际问题。
2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率
和化学平衡的本质特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲
线变化，揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律。
3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化
学反应速率和化学平衡的外界条件。
2
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考点一 化学反应速率图像
知识点1 “无断点”类速率-时间图像
1．改变反应物的浓度
2．改变生成物的浓度
3
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知识点2 “断点”类速率-时间图像
1．改变气体体系的压强
(1)对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应。
(2)对于反应前后气体体积不变的反应。
2．改变温度
对于正反应放热(或吸热)的反应。
3．加催化剂
知识点 “全程”类速率-时间图像
(1)OB 段反应速率变化的可能原因为：
①反应放热，使温度升高，反应速率加快
②反应生成催化剂，反应速率加快
(2)BC 段反应速率变化的可能原因为：反应物浓度降低，反应速率减慢
4
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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。
考向1 分析影响反应速率的条件
例1 绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用
活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH＜0。向容积可变的密闭容
器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正
确的是( )
A．给该反应升温，
减小，
增大 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C．t1时刻的
大于t2时刻的
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
【答案】B
【解析】A 项，升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，
增大，
增大，A 错
误；B 项，由图像可知，压强一定条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，
与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B 正确；C 项，由B 项分析可知，t2 时刻改变
的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的
小于t2时刻的
，C 错
误；D 项，由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，
反应正向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D 错误；故选
B。
思维建模 化学反应速率图象思维模型
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【变式训练1·变考法】根据vt 图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g) ΔH<0 的影
响。该反应的速率与时间的关系如图所示：
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、
t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是( )
A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
【答案】D
【解析】t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C 项；t4时正、逆反应速率均减小，
平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变，平衡正向移动，所以是增
大反应物浓度，排除B 项；t8时正、逆反应速率均增大且仍相等，平衡不移动，则使用了催化剂，D 项符
合题意。
【变式训练2·变载体】如图表示可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)
H<0
△
达平衡后，t1时改变某一反
应条件，反应速率随时间变化的情况，根据曲线判断下列说法中正确的是( )
A．t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动
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B．t1时增大了压强，平衡向正反应方向移动
C．t1时可能使用了催化剂
D．t1时增大了A 的浓度，同时减小了C 的浓度，平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】由图象可知，改变条件瞬间，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，平衡正向移动，且再次
平衡时，正反应速率比改变条件前的反应速率小。A 项，降低温度，正、逆反应速率都减小，图中正反应
速率在t1时增加，A 项错误；B 项，该反应为气体体积减小的反应，t1时增大压强，正反应速率增加，平衡
正向移动，根据勒夏特列原理知，再次平衡时，容器内压强比加压前大，则再次平衡时，反应速率应大于
加压前的反应速率，B 项错误；C 项，t1时若使用催化剂，正反应速率增加，但是平衡不移动，速率应保
持不变，C 项错误；D 项，t1时增大了反应物A 的浓度，正反应速率增加，同时减少了C 的浓度，逆反应
速率减小，平衡正向移动，最终反应物浓度减小，再次平衡时的正反应速率应小于之前平衡时的反应速率，
D 项正确；故选D。
【变式训练3·变题型】在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＜0，达到平衡后，只
改变某一个条件时，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.t0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t4 E.t4～t5 F.t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
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
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。
(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.t0～t1 B.t2～t3 C.t3～t4 D.t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的
变化曲线。
【答案】(1)ACDF (2)C E B (3)A
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(4)
【解析】(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v 正、v 逆相等，反应处于平衡状态。
(2)t1时，v 正、v 逆同时增大，且v 逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。
t3时，v 正、v 逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v 正、v 逆同时
减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，
所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v 逆立刻减小，而v 正逐渐减小，在t7
时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
考向2 化学反应速率图象综合分析
例2(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
【答案】B
【解析】结合反应方程式以及图中物质的浓度变化，减少的为反应物，增加的为生成物，生成物的浓
度增加量之比等于化学计量数之比，可知曲线Ⅲ代表反应物Z，曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅱ代表物质X。A
项，曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表反应物Z，故A 错误；B 项，t1时刻反应物的浓度大于t2时刻，浓度越
大反应速率越快，则t1时刻的正反应速率大于t2时刻，故B 正确；C 项，升高温度，正反应速率加快，逆
反应速率也加快，故C 错误；D 项，0~40min，用物质Z 表示的平均反应速率为v(Z)=
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，根据速率之比等于化学计量数之比可知物质Y 表示的平均反应速
率为v(Y)=2v(Z)=0.6m mol·L－1·min－1 ，故D 错误；故选B。
思维建模 化学反应速率图象解题技法
(1)看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为
起点。
(2)看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△V 吸热＞△V 放热。
(3)看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中
各物质的计量数之比。
(4)对于时间—速度图象，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和
“小变”。比如增大反应物浓度V 正突变，V 逆渐变；升高温度，V 吸热大增，V 放热小增；使用催化剂，
V 正和V 逆同等程度突变。
【变式训练1·变载体】(2025·湖南衡阳三模)TiO2+水解反应为TiO2++(x+1)H2O
TiO2•xH2O↓+2H+。常
温下，一定量TiOSO4溶于水溶液中c(H+)与时间关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．t2min 时，正反应速率大于逆反应速率
B．其他条件不变，t3min 时水解反应仍在进行
C．其他条件不变，通入NH3，TiO2+平衡水解率增大
D．t2～t3min 内，TiO2+水解平均速率v(TiO2+)=
mol•L-1•min-1
【答案】D
【解析】A 项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：
，A 正确；B 项，t3min 时，反应达到平衡状态，正、逆反应仍在进行，只是速率相等，B 正确；
C 项，其他条件不变，通入NH3和氢离子，促进平衡正向减小，TiO2+平衡水解率增大，C 正确；D 项，由
反应式可知
，t2～t3min 内，TiO2+水解平均速率v(TiO2+)=
mol•L-1•min-1，D 错误；
故选D。
【变式训练2·变载体】(2025·天津南开二模）乙酸甲酯制乙醇的反应为：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)，三个10L 恒容密闭容器中分别加入1 molCH3COOCH3 和9.8molH2，在
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不同温度下，反应分钟时乙酸甲酯物质的量
如图所示。
下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0 B．容器甲中平均反应速率
C．容器乙中乙醇的体积分数为
D．容器丙中当前状态下反应速率(正)
(逆)
【答案】C
【解析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进
行，正反应为放热反应，焓变小于0；A 项，由分析，该反应的
，A 错误；B 项，容器甲中平均反
应速率
，B 错误；C 项，容器乙中
乙酸甲酯物质的量为0.1mol，则
容器乙中乙醇的体积分数为
，C 正确；D 项，温度越高反应速率越快，比较乙丙可
知，丙反应速率快，而其醋酸甲酯量增大，说明其达到平衡状态，则v(正)=v(逆)，D 错误；故选C。
【变式训练3·变考法】(2025·安徽省安徽省皖南八校大联考）向双氧水中加少量含
的溶液，H2O2的
分解速率明显加快，其反应机理为：(ⅰ)H2O2+I-→H2O+IO-慢，(ⅱ)H2O2+IO-→H2O+O2+I-快；经测定在相同体
积、相同温度和不同pH 条件下此溶液中双氧水分解情况如图所示。下列有关反应的说法正确的是( ）
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A．在0～50min 时间段，pH=b 和pH=6 时H2O2的降解百分率相等
B．IO-和I-是该反应的催化剂
C．pH=6 时，从开始至A 点，双氧水的分解速率为2.0×10-3
mol·L－1·min－1
D．双氧水完全分解后反应(ⅰ)比反应(ⅱ)生成的水量少
【答案】A
【解析】A 项，由图像可知在0～50min，pH=b 和pH=6 时H2O2的降解百分率均为100%，A 正确；B
项，根据反应机理可知：碘离子开始时参与反应最后重新生成，I-是该反应的催化剂，而IO-是中间产物，
B 错误；C 项，该题中未告知溶液的体积，无法计算化学反应速率，C 错误；D 项，由反应方程式可知，
双氧水完全分解后反应(ⅰ)与反应(ⅱ)生成的水量一样多，D 错误；故选A。
考点二 化学平衡图像
知识点1 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。
知识点1 转化率—时间—温度(或压强)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]
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知识点3 恒温线(或恒压线)图像
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]
知识点4 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 的百分含量增加或C 的百分含量减
少，平衡左移，故正反应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。L 线左上方的点(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 正>v 逆；则L 线右下方的点(F 点)v 正<v 逆。
知识点5 化学平衡图像分析
1．思维建模
2．解题步骤
第一步：看特点。即分析可逆反应方程式，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。
第二步：识图像。即识别图像类型，一看“面”(理清横坐标、纵坐标表示的含义)；二看“线”(分析
曲线的走向和变化趋势，它与横坐标、纵坐标的关系)；三看 “点”(重点分析特殊点——起点、拐点、交
点、终点的含义)；四看是否要作辅助线(如等温线、等压线等)，五看定量图像中有关量的多少问题。
第三步：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。利用规律“先
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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。
第四步：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。
3．解题技巧
(1)先拐先平：在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强
较大。
(2)定一议二：在含量—T/p 曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关
系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或
确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。
(3)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的
方向。
得分速记
(1)“先拐先平”与速率快慢的误区：在反应速率与化学平衡图像中，我们容易错误认为曲线先出现拐
点，则反应速率一定快，由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐
点，先平衡，即常说的“先拐先平”，但比较反应速率快慢时，应该依据曲线斜率的大小，斜率大，反应
速率快，如下面图像，尽管曲线b 先平衡，但其反应速率小于曲线a 对应的速率。
(2)未达到平衡的曲线误认为是平衡时的曲线。如根据下面图像判断某反应正反应为放热反应还是吸热
反应时，从o—a—b 阶段，误认为升高温度，生成物浓度增大，反应向正反应方向进行，所以该正反应为
吸热反应。该错误结论的得出原因在于o—a—b 阶段时，该反应并没有达到平衡状态，b 点为平衡时状态，
通过b—c 阶段可以得出，在平衡状态下，若升高温度，生成物浓度减少，平衡逆向移动，所以该反应的正
反应为放热反应。
考向1 单曲线变化图象
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例1(2025·陕晋青宁高三下学期天一大联考）乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)
C2H4(g)＋H2(g) ΔH，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量
的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率
时[
]，乙烷
的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。
下列说法错误的是( ）
A．X 点的逆反应速率小于Y 点的正反应速率
B．在X 点，与不分离H2相比，分离H2时化学平衡常数增大
C．Y 点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76%
D．该反应加入催化剂能增大活化分子百分数
【答案】B
【解析】A 项，XY 均为平衡点，正逆反应速率均相等，X 点的温度低，故X 点的逆反应速率小于Y
点的正反应速率，故A 正确；B 项，化学平衡常数只与温度有关，在X 点，与不分离H2相比，分离H2时
乙烷的平衡转化率增大，但化学平衡常数不变，故B 错误；C 项，假设C2H6(g)的起始投料为1mol，则Y
点平衡体系中C2H6(g)为0.1mol、C2H4(g)为0.9 mol、H2(g)为0.9 mol×(1-80%）=0.18 mol，平衡体系中
C2H4(g)的体积百分含量约为76%，故C 正确；D 项，加入催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，
故D 正确；故选B。
思维建模 化学平衡图象分析思维建模
一看图象
①一看面：即横坐标、纵坐标的量；②二看线：即线的斜率，平与陡的含义，函数的增减
性(先拐先平：如在转化率——时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可
得该变化的温度高、浓度大、压强高)；③看点：即起点、转折点、拐点、交叉点；④四看
要不要画辅助线：等温线、等压线等(定一议二：当图象中有三个量时，先确定一个量不变
再讨论另外两个量的关系)；⑤看量：定量图象中有关量的多少
二想规律
联想外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响，紧扣可逆反应的特征，搞清正反应
方向吸热还是放热，体积是增大、减少，还是不变，有无固体参加或生成等
三判断
认准某些关键数据在解题中的特定作用，全面准确地从图中找出直接或隐含的相关信息
【变式训练1·变载体】(2025·辽宁模拟预测）用O3氧化烟气中的SO2时，发生反应：SO2(g)＋O3(g)
SO3(g)＋O3(g) ΔH1＝-241.6kJ·mol−1。现向2L 密闭容器中通入2 molSO2和2 mol O3发生上述反应，
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SO3的浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态
B．t1时刻，可能向容器中充入了一定量的SO3
C．t2时刻后，SO2的平衡转化率为75%
D．正反应速率：
【答案】C
【解析】A 项，该反应中气体的总质量和总物质的量均不变，故混合气体的平均相对分子质量始终不
变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，不能说明反应达到平衡状态，A 错误；B 项，向容器中充入
一定量的SO3，会使平衡逆向移动，SO3的浓度在1.50mol/L 的基础上会逐渐减小，与图像不符，B 错误；
C 项，t1时刻前，SO2的平衡转化率为
=75%，t1时刻改变条件后SO3的浓度增大但之
后不发生变化，说明平衡并没有发生移动，因此t1时刻后，SO2的平衡转化率依然为75%，C 正确；D 项，
c 点SO3的浓度最大，且为平衡状态，因此正反应速率：
，D 错误；故选C。
【变式训练2·变考法】(2025·安徽省江准十校高三第二次联考）以物质的量之比为
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
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
【答案】C
【解析】A 项，根据图像中Z 在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知，随着温度升高，平衡
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产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到ΔH＜0，该反应是放热反应，A 错误；B 项，据图像可知，
Q 点Z 的产率小于平衡产率，未达到平衡，B 错误；C 项，M、N 点产率相同，但温度不同，所以反应物
分子的有效碰撞几率不同，C 正确；D 项，图中M 点未达到平衡是由于温度低导致速率低而反应时间不够，
可通过加入催化剂或延长时间使其达到平衡，但分离Z 会使反应速率降低，达不到目的，D 错误；故选
C。
【变式训练3·变载体】(2025·海南模拟预测）常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，
萃取稀土金属离子
的原理如下：
，
可溶于有机溶剂，实现Sc3+从水相到有机相的萃取。在含Sc3+的水溶液中加入适量稀硝酸
和TBP，测得c Sc3+与时间的关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即
。下列叙述正确的是( )
A．逆反应速率：a＞b
B．增大cNO3
-，平衡向右移动，平衡常数
增大
C．在a、b 和c 点中，净反应速率最小的为c 点
D．5~15 min 内NO3
-的平均反应速率v(NO3
-)=2.1mol·L－1·min－1
【答案】C
【解析】A 项，a 到b，Sc3+浓度减小，反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速
率减小，逆反应速率增大，则逆反应速率：a<b，A 错误；B 项，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，B
错误；C 项，净反应速率等于正、逆反应速率之差，即
，由图a 到b，Sc3+浓度减小，反应正向
进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速率减小、逆反应速率增大，a 和b 净反应速率大于0，
c 点反应达到平衡，正逆反应速率相等，则净反应速率为0，故净反应速率最小的为c 点，C 正确； D 项，
由图，5~15 min 内NO3
-的平均反应速率
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，D 错误；故选C。
考向2 多曲线变化图象
例213．(2025·辽宁省名校联盟高三联合考试）一定条件下热解制取H2：2H2S(g)＋CH4(g)
CS2(g)＋4H2(g)。已知其他条件不变时，温度对H2S 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列
说法一定错误的是( ）
A．平衡常数：K(Y)＜K(Z) B．达到平衡所需时间：t(X)＞t(Y)
C．总能量：
D．单位时间的转化率：
【答案】D
【解析】由图可知，升高温度，H2S 的平衡转化率增大，说明反应2H2S(g)＋CH4(g)
CS2(g)＋
4H2(g)吸热，总能量：
。A 项，温度越高，平衡常数越大，温度：Z＞Y，平衡常数：K(Y)＜
K(Z)，A 正确；B 项，200℃之前温度越高，催化效率越强，反应速率越快，则Y 点的反应速率大于X 点
的反应速率，则达到平衡所需时间可能为t(X)＞t(Y)，B 正确；C 项，正反应吸热，总能量：
，
C 正确；D 项，Z 点和Y 点温度差别不大，但Z 点的催化效率远低于Y 点，说明Y 的反应速率大于Z 点的
反应速率，则单位时间H2S 的转化率：
，D 错误；故选D。
思维建模 复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程
(1)复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程
第一步
审反应方程式
①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同
②分清主、副反应
第二步
提取研究状态
(平衡、非平衡)
①非平衡状态量，其变化与反应速率有关
②平衡状态量，则与平衡移动有关
第三步
析图
依据图中横坐标、纵坐标的内容，找出图中曲线中的“点”、
“线”的含义和变化趋势，并用平衡移动原理解答具体问题
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(2)有关多重平衡及选择性的问题
在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。
①如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就
会增大。
②在一定温度下，特定起始浓度的混合体系，其多重平衡选择性为定值，催化剂不能提高某一物质的
平衡转化率。
③如果在同一条件下，两种物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反
应的选择性提高。
④多重平衡体系中，随着温度的升高，如果两种物质的选择性之和等于100%，那么二者的选择性变
化曲线呈镜像对称。
【变式训练1·变载体】(2025·山东临沂二模）向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入1molCH42(g)和
2molH2S(g)发生反应：CH4(g)＋2H2S(g)
CS2(g)＋4H2(g)，其中一个为绝热过程，另一个为恒温过程，
两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．L1为恒容恒温过程 B．气体的总物质的量：
C．逆反应速率：
D．点平衡常数：K<16
【答案】B
【解析】A 项，该反应正向气体分子数增多，是吸热反应，绝热过程中体系温度降低，反应正向进行
程度小，压强小，恒温过程压强变化符合正常反应进程，L1压强大，所以L1为恒容恒温过程，L2为恒容绝
热过程，A 正确；B 项，a 点和c 点压强相等，温度
(L2绝热温度降低），根据
(V 相同），
T 越大，n 越小，所以气体总物质的量
，B 错误；C 项，b 点温度高于c 点(L1恒温，L2绝热降温），
温度越高反应速率越快，所以逆反应速率v(b)>v(c) ，C 正确；D 项，假设是恒温恒容，b 点平衡时压强为
起始的
倍，根据阿伏伽德罗定律
，可得平衡时气体总物质的量为
，通过三段
式计算：
，平衡时
，解
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得x = 0.5，平衡常数
，c 点温度低，反应正向进行程度小，所以平衡常数
K < 16 ，D 正确；故选B。
【变式训练2·变载体】(2025·广东二模）一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P 和Q 发
生反应：①P(g)+Q(g)= M(g)；②M(g)
N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状
态。下列说法正确的是( )
A．X 为c(M)随t 的变化曲线 B．反应的活化能：①>②
C．0~
内，
(N)=
mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数
【答案】C
【解析】根据反应①P(g)+Q(g)= M(g)；②M(g)
N(g)可知，0~t1时间段内曲线下降的为反应物P 或
Q 的浓度随时间变化，曲线先上升后下降为M 的浓度随时间的变化，曲线一直上升的X 代表N 的浓度随
时间变化。A 项，根据分析，X 为c(N)随t 的变化曲线，A 错误；B 项，由图可知，0~t1时间段内，M 的浓
度大于N，由此可知反应①为快反应，反应②为慢反应，反应的活化能：①<②，B 错误；C 项，0~ t1内，
P 或Q 浓度减少c1mol/L，反应①生成M 的浓度为c1mol/L，t1时M 浓度只有c2mol/L，说明反应②消耗的M
的浓度为(c1-c2)mol/L，则生成的N 的浓度为(c1-c2)mol/L，0~ t1内，v(N)=
mol/(L·s)，C 正确；D 项，
t2时间P 与Q 完全反应，生成M 的浓度为c1mol/L，同时t2达到平衡时剩余M 为c3mol/L，生成的N 的浓度
为(c1-c3)mol/L，反应②的平衡常数为
，D 错误；故选C。
【变式训练3·变载体】(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
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( )
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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
【答案】C
【解析】A 项，反应I 为放热反应，升温平衡逆向移动，反应II 为吸热反应，升温平衡正向移动，则
题图中曲线a 表示CO 的选择性，c 表示CH3OH 的选择性，则曲线b 表示CO2的转化率，A 项错误；B 项，
催化剂不影响平衡，B 项错误；C 项，300℃时，CO2的转化率为30%，CO 的选择性为70%，CH3OH 的选
择性为30%，结合化学计量数可知，此时
，
，
，
，
，反应Ⅱ反应前后气体的化学计量数之和不变，故可以用物质的量代替
浓度计算化学平衡常数，则反应Ⅱ的平衡常数
，C 项正确；D 项，随着温度的升高，
以反应Ⅱ为主，容器内
逐渐增大，D 项错误；故选C。
1．(2025•山东卷，10，3 分)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含
氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，
Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是( )
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A．a 线所示物种为固相产物
B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D．T1温度时、向容器中加入b 线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【解析】Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为NaF(s)和
SiF4(g)，其分解的化学方程式为Na2SiF6(s)
2NaF(s)＋SiF4(g)，根据图数据分析可知，a 线代表
NaF(s)，b 线代表SiF4(g)，c 线代表Na2SiF6(s)。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学
平衡正向移动。A 项，a 线所示物种为NaF(s)，NaF(s)固相产物，A 正确；B 项，T1温度时，向容器中通入
N2，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物
分压不变，仍为p1，B 正确；C 项，由图可知，升温b 线代表的SiF4增多，则反应Na2SiF6(s)
2NaF(s)
＋SiF4(g)为吸热反应，升温Kp 增大，已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解，则该反应T2以及之后正向进
行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在T3温度时的分压为p3，p3=Qp，恒容密闭容器的平衡体系的气相
产物只有SiF4(g)，Kp =p(SiF4)，即T3温度时热解反应的平衡常数Kp =p(SiF4)，C 正确；D 项，据分析可知，
b 线所示物种为SiF4(g)，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4(g)，Kp =p(SiF4)，温度不变Kp不变，
T1温度时向容器中加入SiF4(g)，重新达平衡时p(SiF4)不变，则逆反应速率不变，D 错误；故选D。
2．(2025·江苏卷，13，3 分)甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：
反应Ⅰ C3H8O3(g)=3CO(g)＋4H2(g) ΔH＞0
反应Ⅱ CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0
反应Ⅲ CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＜0
1.0×105Pa 条件下，1 mol C3H8O3和9 molH2O 发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和
CH4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( )
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A．550℃时，H2O 的平衡转化率为20%
B．550℃反应达平衡状态时，n(CO2)：n(CO)=11：25
C．其他条件不变，在400~550℃范围，平衡时H2O 的物质的量随温度升高而增大
D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时H2的物质的量
【答案】A
【解析】550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n(C)=3mol，则其不可能是含碳微粒，故
曲线①表示H2，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO 物质的量增大，则曲线③代表
CO，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，CH4物质的量降低，则曲线②代表CH4。A 项，550℃时，n(H2)=5mol，
n(CO2)=2.2mol，n(CH4)=n(CO)=0.4mol，根据C 原子守恒，可得
，根据O 原子守恒，可得
(也可利用H 原子守恒计算，结果相同)，则
，A 正确；B 项，550℃时，n(CO2)=2.0mol，n(CO)=0.4mol，则
n(CO2)：n(CO)=11：2，B 错误；C 项，400~550℃范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，
n(CO2)增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度更大，则H2O 的物质的量减小，C 错误；D 项，增大压强，反应Ⅰ
平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，H2的物质的量减小，D 错误；故选A。
3．(2025 河南卷，17)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合，可生产高纯度合成气(H2+CO)，实
现碳资源的二次利用。主要反应如下：
反应Ⅰ：CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) ΔH1＝+178kJ·mol−1
反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝+247kJ·mol−1
反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝+41kJ·mol−1
(5)在温度分别为T1、T2和T3下，CH4的平衡转化率与压强的关系如图2 所示，反应温度最高的是
(填“T1”“ T2”或“T3”)，原因是 。
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(6)一定温度、100kPa 下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，假设此条件下其他副反应可忽
略，恒压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，CH4转化率为60%，CO 物质的量为1.3 mol，反应
Ⅲ的平衡常数Kp= (保留小数点后一位)，此时原位CO2利用率为 。
已知：原位CO2利用率
【答案】(5)T1 升高温度，反应Ⅱ正向移动
(6)1.2 70%
【解析】(5)反应Ⅱ正向为吸热反应，相同压强时，升高温度，反应正向移动，CH4转化率增大，因此
温度最高的是T1；
(6)一定温度、100kPa 下，向体系中加入1.0 molCaCO3和1.0 molCH4，恒压反应至平衡时，体系中
CaCO3转化率为80%，反应Ⅰ：CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)平衡时生成
，CH4转化率为
60%，CO 物质的量为1.3 mol，则
气体总物质的量n 总=(1.3+0.1+0.1+1.1+0.4)mol=3mol，反应Ⅲ的平衡常数
，CaCO3平衡时
，原位CO2利用率为
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。
4．(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 。
【答案】(4)c
0.2 反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气
【解析】(4)已知反应I 为吸热反应， Ⅱ为放热反应，III 为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则
碳酸镁的转化率逐渐升高，氢气的转化率下降，在360℃以下不考虑反应Ⅲ，则二氧化碳的选择性上升，
甲烷的选择性下降，所以a 表示碳酸镁的转化率，b 表示二氧化碳的选择性，c 表示甲烷的选择性。①表示
CH4选择性的曲线是c；②点M 温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，
根据碳原子守恒，甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和
甲烷的选择性相等，则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为
0.49mol，根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为
0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，
，
，
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，则反应Ⅱ的
；③在550℃下达到平衡时，碳酸镁完全
转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为
0.1mol，根据碳原子守恒得出n(CO)=1-0.7-0.1 mol=0.2mol；因为反应Ⅱ是放热的，反应Ⅲ是吸热的。在
500~600℃，随温度升高，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的
氢气，导致H2平衡转化率下降，故答案为：0.2；反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气。
5．(2025•云南卷，17) (3)恒压100kPa 下，向密闭容器中按n(H2O)：n(C2H5OH)=9：1 投料，产氢速率
和产物的选择性随温度变化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性
]
①由图1 可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为 。
②由图中信息可知，乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
③270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为
80%，则
，平衡常数Kp1= kPa(列出计算式即可；用平衡分压
代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(3)乙酸选择性最大且反应速率较快 产物1 36：5
【解析】(3)①由图1 可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为乙酸选择性最大且反应速率较快；
②由图2 可知关键步骤中生成产物1 的最大能垒为0.58eV，生成产物2 的最大能垒为0.66eV，生成产物3
的最大能垒为0.81eV，图1 中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则乙酸可能
是产物1；③设投料n(H2O)=9mol，n(乙醇)=1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为
90%，乙酸的选择性为80%，则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol，n 平(乙
醇)=1mol×10%=0.1mol，恒温恒压下，压强比=物质的量之比，故
0.72：
0.1=36：5；列三段式：
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则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、
0.18mol，气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol，则
kPa。
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