文档文本内容
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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 速率—时间图像............................................................................................................................
知识点2 物质的量(或浓度)—时间图像......................................................................................................
知识点3 速率—压强(或温度)图像...............................................................................................................
知识点4 化学速率图像分析..........................................................................................................................
考向1 考查速率-时间图像...........................................................................................................................
【思维建模】
考向2 考查速率—压强(或温度)图像.........................................................................................................
【思维建模】
考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像....................................................................................................
【思维建模】
考点二 化学平衡图像.......................................................................................................................
知识点1 恒温线或恒压线图像......................................................................................................................
知识点2 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像........................................................................
知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像..........................................................................
知识点4 化学平衡图像分析..........................................................................................................................
考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断.................................................
【思维建模】
考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断..............................................................................................
【思维建模】
考向3 考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断..................................................
考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析..............................................................................................
【思维建模】
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
化学反应速率图
像
选择题
非选择题
2024 湖南卷
第18 题，14
分
2021 湖南卷
第11 题，4
分
化学平衡图像
选择题
非选择题
2025 湖南
卷第9
题，3 分
2023 湖南卷第
13 题，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，湖南选考题中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“必
考”，重现率100%，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是湖
南考题特色，应此起高度重视。
复习目标：
1.能从
像
化学反
速率和化学平衡是
化的，知道化学反
速率、化学平衡与外界条件有关，并遵循
图
识
应
应
认
变
一定
律；能多角度。
地分析化学反
速率和化学平衡，运用化学反
原理解决
。
应
应
题
规
动态
实际问
2.建立
像与
点、
和
据之
的
关系，知道可以通
像分析、推理等方法
化学反
速率和
图
间
过图
识
应
观
结论
证
逻辑
认
化学平衡的本
特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解
化学反
速率和化学平衡的有关
像曲
质
释
应
图
线变
化，揭示化学反
速率和化学平衡的本
和
律。
应
质
规
3.能通
像
和提出有关化学反
速率和化学平衡的有探究价
的
；通
控制
量来探究影响化学
过图
应
题
过
发现
值
问
变
反
速率和化学平衡的外界条件。
应
2
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考点一 化学反应速率图像
知识点1 速率—时间图像
1、“断点”类v－t 图像
图像
t1时刻所
温度
升高
降低
升高
降低
3
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改变的条
件
适合正反应为放热的反应
适合正反应为吸热的反应
压强
增大
减小
增大
减小
适合正反应为气体物质的量增大的
反应
适合正反应为气体物质的量减小的反
应
2、“渐变”类v－t 图像
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′
逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，增大反
应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′
正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，减小反
应物的浓度
t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′
正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，增大生
成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′
逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，减小生
成物的浓度
3、“平台”类vt 图像
图像
分析
结论
t1 时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′
逆，平衡不移动
t1时其他条件不变使用催化剂
t1 时其他条件不变增大反应体系的
压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体
体积无变化)
t1 时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′
逆，平衡不移动
t1 时其他条件不变，减小反应体系
的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气
体体积无变化)
4、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。
4
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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
。
知识点2 物质的量(或浓度)—时间图像
这类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。
1、识图：在c-t 图中，一般横坐标表示时间，纵坐标表示浓度或物质的量等变化，分析图时要抓住随着时
间的变化曲线的基本走势问题，其重点及易错点应抓住曲线的斜率，某一时刻曲线的斜率大小就表示该时
刻反应的速率快慢，曲线越陡表示反应的速率越大，曲线越平缓表示反应的速率越小。
2、影响因素：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。
3、实例：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
①X 、
Y 是反应物，Z 是产物。
②t3 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。
0
③～t3 s 时间段：Δn(X)＝n1－
n 3mol，Δn(Y)＝n2－
n 3mol，Δn(Z)＝n2mol。
（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
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，如X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为( n 1－
n 3) (∶ n 2－
n 3)∶ n 2。
得分速记
解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合
化学方程式中的化学计量数关系。
知识点3 速率—压强(或温度)图像
1、对于速率～温度曲线，温度改变后，吸热反应速率变化大，放热反应速率变化小。即吸热大变，放热
小变。以mA＋nB
pC＋qD；△Ｈ＝Ｑ为例
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2、对于速率～压强曲线，压强改变后，气体体积之和大的一侧反应速率变化大，气体体积之和小的一侧
反应速率变化小。以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)；△Ｈ＝Ｑ为例
得分速记
这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)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，压强或温度增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。
知识点4 化学速率图像分析
1、识图：
这类图像定性地揭示了反应过程中 v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变
化的规律，体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向。分析这类图像
的重点及易错点是图像中演变出来的相关面积，曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质
的浓度的变化量。另外，由v-t 图可知，在一般情况下，同一个反应有先快后慢的特点，生成等量产物
（或消耗等量反应物），所需的时间逐渐变长。
2、常见v-t 图像分析方法
（1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变
化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压
强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
（2）对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变
化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
（3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆
移,v(正)<v(逆)。
（4）规律：vt 图像中无“断点”，曲线是“渐变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲
线是向上“渐变”，表示改变的条件是“增强”，反之，改变的条件是“减弱”，如工业合成氨的反应：
N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0。
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因t1时刻改变条件后，v′逆>v′正，平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH3的浓度。
考向1 考查速率-时间图像
例1（2024·湖南邵阳·模拟预测）在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的
和
，发生反应：
，下图是
的正反应速率
随时间变化的示意图。下列说法正确的是
A．反应物A 的浓度：a 点小于b 点
B．a~c 段速率加快的原因可能是生成物对反应起催化作用
C．曲线上的c 点表示反应达到平衡状态
D．若
段和
段时间相等，则
的转化率：
段大于
段
【答案】B
【详解】A．随着反应的进行，反应物的浓度减小，a 点反应物A 的浓度大于b 点，A 错误；
B．该反应恒温恒容，气体总物质的量不变（左3mol 气体，右3mol 气体），压强不变，速率加快可能是
生成物作为催化剂，随生成物浓度增大催化效果增强，B 正确；
C．平衡状态时正反应速率应保持不变，c 点后v(A)仍在减小，未达平衡，C 错误；
D．ab 段和bc 段时间相等时，平均速率：bc 段（从v(b)到v(c)）大于ab 段（从v(a)到v(b)），则bc 段消耗
A 更多，转化率bc 段大于ab 段，D 错误；
故选B。
思维建模
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
7
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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】（2023·湖南湘西·模拟预测）向初始温度为
的绝热恒容密闭容器中通入一定量NO 与
的混合气体，在一定条件下发生反应：
，正反应速率随时间变化的曲
线如图所示。下列说法错误的是
A．该反应是放热反应，当容器温度不变时，反应达平衡状态
B．a 点不是平衡状态，
仍会增多
C．平衡后，压缩容器体积平衡会正向移动，但平衡常数K 不变
D．其他条件不变，若在
的恒温恒容密闭容器中进行上述反应，NO 的平衡转化率增大
【答案】C
【详解】A．由图可知，正反应速率先增大后减小，则该反应的正反应为放热反应，容器内温度升高，故
开始阶段在反应物浓度减小时，正反应速率增大，恒容密闭容器绝热，当温度不再改变时，化学反应达到
平衡状态，A 正确；
B．a 点反应速率发生改变，a 点没有达到平衡状态，则N2的物质的量未达到最大值，反应还在正向进行，
仍会增多，B 正确；
C．平衡后，压缩容器体积，平衡向右移动，反应继续放热，温度升高，化学平衡常数会发生改变，C 错
误；
D．绝热体系会导致反应体系的温度升高，会抑制反应的进行，所以换成T℃的恒温恒容密闭容器后，NO
的平衡转化率增大，D 正确；
故选C。
【变式训练2】（2025·全国·模拟预测）向绝热恒容密闭容器中通入
和
两种气体，在一定条件下发生
反应
，正反应速率随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
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A．该反应能够在任何温度下自发进行
B．该反应的正反应活化能大于逆反应的活化能
C．点后平衡向逆反应方向移动
D．逆反应速率
点小于点
【答案】A
【详解】A．由上述分析可知，该反应正向为熵增大的放热反应，由
反应自发进行，可
知正反应在任何温度下均可自发进行，A 正确；
B．正反应放热，则正反应活化能小于逆反应活化能，B 错误；
C．点后正反应速率虽然减小，但反应仍向正反应方向进行，并未达到平衡；[提示：若反应达到平衡，
则
且不变，若反应逆向移动，则
，且
增大]，C 错误；
D．反应达到平衡前，逆反应速率逐渐增大，直至正、逆反应速率相等，逆反应速率
点大于点，D 错误；
故选A。
考向2 考查速率—压强(或温度)图像
例2（2024·湖南长沙·模拟预测）据报道，在300℃、70MPa 下由二氧化碳与氢气合成乙醇已成为现实：
2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。在2L 的密闭容器中充入1molCO2和2molH2模拟此反应，CO2
和CH3CH2OH 的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，下列说法正确的是
A．A、B、C、D 四点对应的状态下，只有A 点反应达到了平衡
B．在一定条件下，升高温度可以提高氢气的平衡转化率
C．相同条件下，反应达平衡后，向容器中再充入1.6molCO2和3.2molH2，再次平衡后混合气体的平均
摩尔质量增大
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH(g)和H2O(g)，可以使平衡正向移动，反应速率增大
【答案】C
【详解】A．化学反应速率之比等于化学计量数之比，当v 消耗(CO2)=2v 消耗(CH3CH2OH)时反应达到平衡状
态，由图可知A、B、C、D 四点对应的状态下均未达到平衡状态，故A 错误；
B．由图可知升高温度，v 消耗(CH3CH2OH)增大的幅度远远大于v 消耗(CO2)的增大幅度，且v 消耗(CH3CH2OH)
大于v 消耗(CO2)，说明升温平衡逆向移动，所以在一定条件下，升高温度氢气的平衡转化率减小，故B 错
误；
C．相同条件下，反应达平衡后，向容器中再充入1.6molCO2和3.2molH2，等效于加压，则平衡相对原平
衡正向移动，即向气体物质的量减小的方向移动，由
可知，再次平衡后混合气体的平均摩尔质量增
大，故C 正确；
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D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH(g)和H2O(g)，减小生成物浓度可以使平衡正向移动，但反应速率
不会增大，故D 错误；
故答案为：C。
思维建模
曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。如图中交点A
是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。
【变式训练1】（2024·湖南长沙·模拟预测）可逆反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(s)△H=-QkJ/mol，在恒
容容器中发生反应，当其它条件不变时，C 在混合物中的含量与温度(T)的关系如图1 所示，反应速率(v)与
压强(p)的关系如图2 所示。据图分析，以下说法正确的是
A．T1＜T2，Q<0
B．增大压强，B 的转化率减小
C．当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a+b＞c+d
【答案】C
【详解】A．由左图可知，T2时反应先达到平衡，说明 T1＜T2，温度越高C 的百分含量越低，说明平衡向
逆向移动，正反应是放热反应，则
,故A 错误;
B．由右图增大压强,正逆反应速率均增大,且反应向正反应方向移动,确定a+b>c,B 的转化率增大,故B 错误；
C．因为D 为固体，反应混合气体的质量在发生改变，体积不变，所以密度可以作为判定是否达到平衡的
标志，当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化，C 正确；
D．由右图增大压强,正逆反应速率均增大,且反应向正反应方向移动,确定a+b>c,故D 错误；
故选C。
【变式训练2】（2024·湖南岳阳·调研）一定压强下，向10L 密闭容器中充入
和
，发生反
应：
。
与
的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图，下列说法正确的是
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A．A、B、C、D 四点中只有B、D 点达到平衡状态
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．
D．300℃，反应达平衡后缩小容器体积，各物质浓度不变
【答案】A
【详解】A．
的消耗速率表示正反应速率，
的消耗速率表示逆反应速率，当
时，说明正逆反应速率相等，反应到达平衡，所以图像的平衡点应为B 点和D 点，A 正确：
B．随着温度升高，
的消耗速率大于
的消耗速率的二倍，则逆反应速率大于正反应速率，说明温度
升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，B 错误；
C．该反应为放热反应，温度升高，K 减小，由图可知，A 点温度最低，则K 最大，故
，
C 错误；
D．
时，反应达平衡后缩小容器体积，平衡不移动，但是体积缩小，各组分浓度均增加，D 错误；
答案选A。
考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像
例3（2024·湖南·模拟预测）研究
之间的转化对控制大气污染具有重要意义，已知：
。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为
时，
和
随t
变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，改变温度到
，
随t 变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是
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A．反应速率
B．温度
C．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
D．温度
和
下，反应分别达到平衡时，
前者小
【答案】B
【详解】A．升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间变短，根据图像，温度T2>T1，故反应速率
，A 错误；
B．升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间变短，根据图像，温度T2>T1，B 正确；
C．升高温度，正、逆反应速率均增大，C 错误；
D．该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，所以温度
和
下，反应分别达到平衡时，
前者大，D 错误；
本题选B。
思维建模
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
X
①、Y 是反应物，Z 是产物。
②t3 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。
0
③～t3 s 时间段：Δn(X)＝n1－n3 mol，Δn(Y)＝n2－n3 mol，Δn(Z)＝n2 mol。
（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
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，如X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。
【变式训练1】（2024·湖南·模拟预测）工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯，反应为
(g)
2
(g) ΔH。将3 mol 双环戊二烯通入恒温、容积为1 L 的恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进
行反应，起始压强分别为p1和p2，n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t 的变化关系如图所示。下列说法错
12
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误的是
A．T1>T2
B．ΔH>0
C．T2温度下，当容器总压强p=1.5p2时v 正>v 逆
D．与恒温相比，绝热条件下的平衡常数小
【答案】C
【详解】A．容器的体积为1L，随着反应的正向进行，n(双环戊二烯)逐浙减小，n(环戊二烯)逐浙增大，根
据图像可知，0~1.5min，
温度下，
(双环戊二烯)
(环戊二烯)
，
温度下，1.5min 时，n(双环戊二烯)
，则0~1.5min，
(双环戊二烯)
，则
(双环戊二稀)
(双环戊二烯)，因此
，A 正确；
B．由图像可知，
温度下点
处反应不一定处于平衡状态，因此达到平衡时，双环戊二烯转化的
物质的量
，
温度下点
处反应已经达到平衡，此时双环戊二稀转化的物质的量为
1.5mol，说明升高温度平衡正向移动，即
，B 正确；
C．恒温、恒容条件下，压强之比等于气体物质的量之比，
温度下，当容器总压强
时，容器中
气体总物质的量为4.5mol，设此时双环戊二烯转化了xmol，则
，
，由图像可知，此
时反应处于平衡状态，
，C 错误；
D．该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，绝热条件下，随着反应的进行容器内温度逐渐降低，
故绝热条件下的平衡常数小于恒温条件，D 正确；
故选C。
【变式训练2】（2025·湖南岳阳·调研）火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等
气体会对环境造成严重影响。对燃煤废气进行脱硝脱硫和脱碳等处理
､
,可实现绿色环保、节能减排、废物
利用等目的。
（1）脱硝。
利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3
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①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1 3)
∶
，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭
容器中，发生上述反应,反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T 的关系曲线如右图
所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3 0(填“>” “
､
<”或“=”)，该反应的平衡常数表达式为
。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时
间变化如右图所示，试回答：
0~10 min 内，氢气的平均反应速率为 mol/(L·min)。第10 min 后，若向该容器中再充入1 mol CO2和3
mol H2，则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 (填“变大” “减少”或“不变”
､
)。
（3）脱硫。
①有学者想利用如右图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。A､B 是惰性电极，A 极的电
极反应式为： 。
②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化
肥。常温下，将NH4NO3 溶解于水中，为了使该溶液中的NH4
+ 和 NO3
-离子的物质的量浓度之比等于1 :
1，可以采取的正确措施为( )
A．加入适量的硝酸，抑制 NH4
+的水解
B．加入适量的氨水，使溶液的 PH = 7
C．加入适量的 NaOH 溶液，使溶液的PH = 7
D．加入适量的NH4NO3
【答案】 CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=-867 kJ/mol < K=
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0.225 变大 SO2-2e-+2H2O=SO4
2-+4H+ B
【详解】试题分析：（1）根据盖斯定律分析，（①+②）/2 即可得热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)
+2H2O(g)+N2(g) ΔH=（-574-1160）/2="-867" kJ/mol （2）① 由图分析，最高点为平衡点，到平衡后，温
度越高，甲醇的体积分数越小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，化学平衡常数为生成浓度的系
数次幂的乘积与反应物浓度的系数次幂的乘积的比值，所以平衡常数为K=
。 ② 由图可知，
10 分钟时，反应已经到平衡，二氧化碳的浓度改变量为1.00-0.25=0.75mol/L，所以10 分钟内，二氧化碳
的反应速率=0.75/10=0.075mol/(L·min)，根据反应速率比等于化学计量数比分析，氢气的反应速率等于
0.225mol/(L·min)。第10 分钟后，向该容器中再充入1 摩尔二氧化碳和3 摩尔氢气，等效为增大压强，平
衡向正反应方向移动，甲醇的体积分数变大。（3）该电池中，负极失去电子被氧化啊，所以负极上投放
的是二氧化硫，二氧化硫失去电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应为SO2-2e-+2H2O=SO4
2-
+4H+ 。在硝酸铵溶液中因为铵根离子水解，所以比值不是1:1，要是铵根离子和硝酸根离子的物质的量的
浓度比为1:1，则使水解平衡逆向移动。A、加入适量的硝酸，抑制铵根离子水解，但引入硝酸根离子，所
以错误；B、加入适量的氨水，使溶液显中性，根据电荷守恒，铵根离子浓度等于硝酸根离子浓度，正确；
C、加入适量的氢氧化钠，铵根离子和氢氧根反应生成一水合氨，错误；D、加入适量的硝酸铵，溶液仍
为酸性，铵根离子和硝酸的浓度仍不相等，错误。故选B。
考点二 化学平衡图像
知识点1 恒温线或恒压线图像
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（反应物或生成物）或反应物的转化率，横坐标为温度或压强。
1.识图：(α 表示反应物的转化率，c 表示反应物的平衡浓度)
图①，若p1>p2>p3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH＜0；图②，若T1>T2，则正反应为放热反应。
得分速记
解答此类图像问题，往往可作分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线——恒压线或恒温线，然后进行定
一议二，从而可解决问题。
2.规律：（1）“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A 的转化率大小来判断平衡移
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系数的大小关系。如乙中任取两条压强曲线
研究，压强增大，αA增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，甲中任取一曲线，也能得出结
论。
（2）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
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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。
知识点2 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像
该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物
的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应
达到平衡的特征。
1.识图：一般当转化率达到一个定值，即转化率或百分含量保持不变，该反应达到化学平衡，我们可以借
助图像中曲线的数值大小，进一步结合影响平衡的一些外界因素，分析整合，得出相关结论。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系数的关系。
得分速记
“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。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。
③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a 使用催化剂。
2.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法
[以mA(g)＋nB(g)
pC(g)中反应物A 的转化率αA为例说明]
①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。
②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。
③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。
知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像
1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像
对于化学反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，在相同时间段内，M 点前，表示化学反应从反应物开始，
则v 正>v 逆，未达平衡；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。
2.化学平衡曲线外的非平衡点分析
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%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E 点必须向正反应方向
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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。
3.投料比与转化率或产率相关图像
在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得
到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。如
在保持体系总压为105 Pa 的条件下进行反应：SO2＋O2
SO3，原料气中SO2
和O2的物质的量之比m[m＝]不同时，SO2的平衡转化率与温度(t)的关系如图所
示：
分析图像我们可以得到如下信息，在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料
气中SO2和O2的物质的量之比m 变大，m 越大，平衡转化率α(SO2)越小，即图中m1、m2、m3的大小顺序
为m1>m2>m3。
知识点4 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。
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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。
3、图像中涉及定量问题时，应该注意相关“量”与反应原理的对应关系。如合成氨中，若H2 、 N2的浓
度按照3:1 置入反应装置中，尽管H2 、 N2的浓度不断减少，根据反应原理，二者减少量应该满足3:1 的
关系，显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。
考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断
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例1 （2025·湖南长沙·二模）煤化工等行业废气普遍含有硫化氢，需回收处理并加以利用。在
，向体
积恒定的密闭容器中充入
和
，发生反应
①
②
③
含硫元素占比[如
的含硫元素占比
与时间的关系如图所示。
已知：反应①快速平衡。下列说法不正确的是
A．图中曲线c 表示
的含硫元素占比与时间的变化关系
B．若反应开始时增大反应物的浓度，则M 点将移向N 点
C．若
时达到平衡，则平衡时生成
的物质的量为
D．反应①的平衡常数
【答案】C
【详解】A．根据分析，图中曲线c 表示
的含硫元素占比与时间的变化关系，A 正确；
B．增大反应物浓度，反应速率加快，由于达到平衡时间缩短，反应③消耗的S2的量减少，则M 点会向N
点移动，B 正确；
C．若40min 时达到平衡，H2S%=4%，根据元素守恒n(H2S)=0.04mol，则反应的H2S 为0.96mol，此时生成
的水的n(H2O)=(0.9+0.06)mol=0.96mol≠0.9mol，C 错误；
D．达到平衡时，SO2%=90%，根据元素守恒n(SO2)=0.9mol，S2%=1-90%-4%=6%，则n(S2)=
，n(H2O)= =0.96mol，n(H2S)=0.04mol，n(O2)=
，
则反应①的平衡常数
，D 正确；
故选C。
思维建模
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“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温
度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a 使用了催化剂)。
Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1，反应物A 的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物C 的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a 使用了催化剂；也可能该反应
是反应前后气体体积不变的可逆反应，a 增大了压强(即压缩体积)。
【变式训练1】（2025·湖南·三模）在
、
的高压
氛围下，
发生下列反
应：
反应Ⅰ．
(
)(产物Ⅰ)
反应Ⅱ．
(
)(产物Ⅱ)
已知：
；在高压
氛围下进行反应，
压强近似等于总压。
表示某物种的物质的量与除
外其他各物种总物质的量之比，
、
(产物Ⅰ)和
(产物Ⅱ)随时间变化的关系如图
所示。下列说法错误的是
A．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
B．相同条件下，产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定
C．反应Ⅱ的
D．
时，
【答案】D
【详解】A．由反应时间图可知产物Ⅰ在短时间内的占比迅速升高，说明反应Ⅰ更容易发生，即活化能更
小，则活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，A 项正确；
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B．
，说明产物Ⅱ比产物Ⅰ能量更低、更稳定，B 项正确；
C．根据已知，因反应在高压
氛围下进行，
压强近似等于总压，即
，设反应前反应物
是
，根据图像，生成产物Ⅱ的物质的量为
，产物Ⅰ的物质的量为
，
则剩余
的物质的量为
，反应Ⅱ的
，C 项正确；
D．产物Ⅰ转化为产物Ⅱ为放热反应，即
(
)
(
)
，
时该反
应的
，升高温度，该反应平衡逆向移动，则
减小，因此
时
，D
项错误；
故选D。
【变式训练2】（2025·湖南永州·模拟预测）分别向恒温恒压密闭容器Ⅰ(T1、p1)、容器Ⅱ(T2、p2)中充入
1molC3H8(g)发生反应C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)
>0，反应过程中c(C3H8)随时间t 的变化曲线如图所示。
已知：v=kc(C3H8)，T1、T2时反应速率常数分别为k1、k2，v(x)=v(y)，t1时容器Ⅱ达到化学平衡状态。下列
说法正确的是
A．反应速率常数k1：k2=18：13
B．x 点的活化分子数目多于z 点
C．减小容器Ⅰ的压强，可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同
D．若容器Ⅱ初始充入1mol 丙烷和5molAr，则平衡后，丙烷的转化率为75%
【答案】B
【详解】A．由分析可知，
，k1：k2=13：11，A 错误；
B．相同温度下，y 点
比z 点
大，
，由
，则
，结合x 点与
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z 点
相同，说明单位体积x 点的活化分子数目多于z 点，容器Ⅰ体积大于容器Ⅱ，则x 点的活化分
子数目多于z 点，B 正确；
C．从上述分析可知，
，再减小容器Ⅰ的压强，
反应平衡正移，压强影
响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正移程度大，
>0，
，温度影响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正移程度大，故在容
器Ⅰ、容器Ⅱ分别处于
温度下，减小容器Ⅰ的压强，不可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ
中的相同，C 错误；
D．容器Ⅱ(T2、p2)初始1molC3H8(g)，
，则容器容积为1L，t1时达到化学平衡状态，
，根据三段式分析计算，
，
，解得
；平衡
时气体
，
；温度不变，
不变，若丙烷的转
化率为75%时，计算
，
，此时
，
，此时不是平衡状态，即平衡后，丙烷的转化率不
等于75%，D 错误。
考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断
例2 （2025·湖南邵阳·三模）在恒容密闭容器中发生反应：
，测得
的平衡转化率与起始投料比[
，
分别为
、
、
]、温度关系如图所示。
下列说法错误的是
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A．
B．曲线
代表的投料比为
C．若
下，测得
点对应的总压强为
，则
分压
D．保持
不变，向
点反应体系中再加入
和
，平衡后
转化率小于
【答案】D
【详解】A．同一投料比下，升高温度，CO2转化率减小，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<0，故A 正确；
B．据分析，曲线a 代表的投料比为1：1，故B 正确；
C．曲线c 投料比为3：1，假设NH3和CO2初始物质的量分别为3mol 和1mol，平衡时CO2转化率为x，则
平衡时NH3的物质的量为(3-2x)mol，CO2的物质的量为(1-x)mol，T1℃下，M 点总压强为
，因此
分压
，故C 正确；
D．N 点初始投料比为2：1，假设NH3和CO2初始物质的量分别为2mol 和1mol，可计算
，向
点反应体系中再加入
和
，假设压强不变，则
，
但此时压强大于
，平衡应正向移动，平衡后
转化率大于y，故D 错误；
故答案为D。
思维建模
“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中
一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如图Ⅰ中确定压强为105 Pa 或 107 Pa，则生成物C 的百分含量
随温度T 的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T 不变，做横轴的垂线，与压强线出现
两个交点，分析生成物C 的百分含量随压强p 的变化可以发现，增大压强，生成物C 的百分含量增大，说
明正反应是气体体积减小的反应。同理分析图Ⅱ。
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【变式训练1】（2025·湖南·一模）乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应式为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，1.0molC2H6(g)在恒
容密闭容器中发生该反应。H2的移出率α 不同时，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示。
已知：
下列说法错误的是
A．由图可知：α1>α2>α3
B．该反应在高温可以自发进行
C．α2=50%，则A 点体系中乙烯的体积分数约为60%
D．若恒温恒压条件下向体系中充入适量水蒸气，可提高C2H6转化率
【答案】C
【详解】A．分离出氢气会促进平衡正向移动，从而提高乙烷的转化率，因此氢气的移出率越高，乙烷的
平衡转化率越大，则
，A 正确；
B．由图可知，相同的H2的移出率，温度升高，乙烷的平衡转化率升高，平衡正向移动，故为吸热反应，
正反应为气体体积增大反应，即熵增反应，
，反应自发要求
，则该反应在高
温可以自发进行，B 正确；
C．乙烷的起始量为1mol，A 点乙烷的平衡转化率为60%，结合已知条件列三段式：
，
，则此时体系内剩余氢气的物质的量为0.6×(1-
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50%)=0.3，A 点体系中乙烯的体积分数约为
，C 错误；
D．若恒温恒压条件下向体系中充入适量水蒸气，相当于增加体积，压强减小，平衡正向移动，可提高
C2H6转化率，D 正确；
故选C。
【变式训练2】（2025·湖南邵阳·二模）燃油汽车尾气中含有
和
等有毒气体，某研究小组用新型催
化剂对
、
在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为：
。在密闭容器中充入
和
，平衡时
的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
下列说法错误的是
A．点
的平衡转化率约为57.1%
B．a 点和
点的反应速率可能相同
C．若在点扩大容器体积并加热，可能达到点状态
D．恒温恒容条件下，向b 点平衡体系中再充入1mol
和
，重新达到平衡后，与点状态相
比，NO 的体积分数将减小
【答案】C
【详解】A．c 点NO 体积分数为25%，设转化的NO 为amol：
则总的物质的量为(4-0.5a)mol，
mol，则CO 的平衡转化率为
≈57.1%，故A 正确；
B．该反应为气体体积减小的放热反应，压强相同时，温度越高，平衡时NO 的体积分数越大，则T1＞
T2，d 点温度低但压强大，a 点温度高但压强小，则d 点的反应速率可能等于a 点，故B 正确：
C．由B 分析可知，e 点温度高于c，则e 点加热不会达到c 点，故C 错误；
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D．恒温恒压条件下，向b 点平衡体系中再充入1mol NO 和1mol CO，等效于对原平衡加压，重新达到平
衡后，NO 的体积分数减小，故D 正确；
故选：C。
考向3 考查组分含量、浓度或物质的量与温度的关系图像的分析判断
例3（2025·湖南娄底·一模）已知现代工业采用绿色、环保型工艺制备氯乙烯的原理是：
。在刚性密闭容器中充入
、
、
，平衡时三种组分（
和
）的物质的量与温度的关系如
图所示。下列叙述错误的是
A．曲线甲代表
与T 的关系
B．上述正反应在较低温度下能自发进行
C．a、b 点的总物质的量之比为
D．a 点对应的乙组分平衡转化率为
【答案】C
【详解】A．由于乙烯、氯乙烯的化学计量数相等且大于氯气，所以甲代表氯乙烯，乙代表乙烯，丙代表
氯气，A 正确；
B．上述正反应是放热反应（焓减）、熵减反应，在较低温度下能自发进行，B 正确；
C．列三段式
，a
点乙烯和氯乙烯的物质的量相等，则
，
，总物质的量为
；b 点氯乙烯、氯气的
物质的量相等，则
，
，总物质的量为
，
，C 错误；
D．a 点对应的乙稀转化率
，D 正确；
故答案选C。
【变式训练1】（2025·湖南岳阳·二模）乙烯可由
和
制取：
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。在0.1MPa 下，反应起始
的条件下，不同
温度下达到平衡时，
四种组分的物质的量分数如图所示：
下列说法错误的是
A．该反应的
B．440K 时
的平衡转化率为50%
C．曲线b 表示
的物质的量分数随温度的变化
D．在440K 恒容条件下反应已达平衡时，继续通入与起始等比例的
和
，可以提高
和
的
平衡转化率
【答案】B
【详解】A．升高温度，二氧化碳的物质的量分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，
反应的焓变ΔH＜0，A 正确；
B．440℃时氢气和水蒸气的物质的量分数都为0.39，设起始二氧化碳、氢气的物质的量为1mol、3mol，
设平衡时生成乙烯的物质的量为amol，则平衡时n(H2)=3-6a，n(H2O)=4a，由3-6a=4a，可得a=0.3，氢气的
转化率为
=60%，B 错误；
C．由于ΔH＜0，故升高温度平衡逆向移动，表示氢气的物质的量分数随温度变化的曲线是a，由方程式可
知，水蒸气的物质的量分数是乙烯物质的量分数的4 倍，则表示水蒸气和乙烯的物质的量分数随温度变化
的曲线分别是b、c，C 正确；
D．恒温恒容条件下，继续通入等比例的CO2和H2，相当于加压，平衡正向移动，可以提高H2和CO2的平
衡转化率，D 正确；
答案选B。
【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）在1L 恒容密闭容器中充入
，发生反应：
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，反应相同时间，不同温度下
的转化率
如图所示。下列叙
述正确的是
A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量
B．a、b、c 点对应的反应速率：
(逆)
(正)
(逆)
C．在点体系中加入
的平衡转化率增大
D．300℃时，该反应的平衡常数
【答案】D
【详解】A．根据图像，纵坐标从下至上依次减小，600℃之后，
的转化率减小，说明升高温度平衡
逆移，故正反应是放热反应，反应物总能量高于产物总能量，A 项错误；
B．a、b 点未平衡，温度升高逆反应速率增大，即vb(逆)>va(逆)；c 点达到平衡，正、逆反应速率相等，且
温度高于b 点，故vc(正)=vc(逆)>vb(逆) ，即vc(正)>vb(逆)>va(逆) ，B 项错误；
C．恒温恒容下，再充入
，相当于原平衡加压，平衡逆向移动，
的平衡转化率减小，C 项错误；
D．c 点反应达平衡，平衡时
=80%，可得c(
)=0. 2 mol·L-1，c（N2）=0.8 mol・L-1，c(H2)=1.6
mol・L-1 ，平衡常数K=
=
，由于该反应正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故
300℃时平衡常数
，D 项正确；
故选D。
考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析
例4（2025·湖南永州·模拟预测）SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为
的密闭容器中充入0.2mol
SCl2，发生反应：2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)，图中所示曲线分别表示反应在
时和平衡时SCl2的转
化率
与温度
的关系。下列说法正确的是
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A．2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B．55OC，从0~10min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，则此时v(逆)>v(正)
【答案】A
【详解】A．由图可知，升高温度，
的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，
，且正反应可
自发进行，说明
，则
，A 项正确；
B．
，从
，以
表示反应的平均速率为
，B 项错误；
C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则该反应中混合气体的总物质的量
不变，混合气体的摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量恒定不变，故当容器中混合气体的平均相对分
子质量恒定不变时，不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；
D．82℃下，反应达平衡时，
的转化率为90%，则达平衡时，c(
)=
=
，
c(
)=c(
)=
=0.045mol/L，该反应的平衡常数K=
=20.25，若起始时在该
密闭容器中充入
和
各
，则Qc=
=1＜K，则平衡正向移动，v(逆)＜v(正)，D
项错误；
答案选A。
思维建模
1、改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。
2、当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最
大。
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【变式训练1】（2025·湖南长沙·二模）二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下：
反应①：
反应②：
恒压下，按投料比
充入密闭容器中，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度
变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．图中X、Y 分别代表CO、
C．250℃时，反应②的平衡常数
D．某温度下，容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
【答案】B
【详解】A．反应①的产物甲醇（Y）的物质的量分数随温度升高而降低，说明升温平衡逆向移动，逆向
为吸热反应，故正向
，A 正确；
B．根据
，Z 的物质的量分数等于Y 与X 之和，可确定Z 为
；X 随温度升
高而增大（反应②吸热，CO 增多），故X 为CO；Y 随温度升高而减小（反应①放热，甲醇减少），故Y
为
；则X、Y 分别代表CO、
，B 错误；
C．250℃时，反应②的
，由图可知
，计算得
<1，C 正确；
D．恒压下，ρ=m/V，总质量m 不变，反应①导致气体总物质的量n 减小，V 随n 减小而减小，故ρ 为变量，
密度不变时达平衡，D 正确；
故选B。
【变式训练2】（2025·湖南·二模）保持总压恒为P0，在相同的催化剂下发生反应2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H<0。当起始投料比
=3 时H2的平衡转化率与T 的关系、T0K 时H2的平衡
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转化率与
的关系如图所示。下列说法错误的是
A．L1 表示T0 K 时H2的平衡转化率与
的关系
B．T1>T2
C．
=3，T0 K 的条件下，达到平衡时，体系中水蒸气的体积分数为32.1%
D．T0 K 时，该反应的压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度)KP=3P0
-4
【答案】C
【详解】A．温度一定，起始投料
增大，H2的平衡转化率降低，故曲线L1 表示T0 K 时H2的平衡
转化率与
的关系，A 项正确；
B．
，为放热反应，起始投料比
保持不变时，
温度升高，平衡逆移，H2的平衡转化率降低，分析L2 曲线，T1温度时，H2的平衡转化率低，故
，B
项正确；
C．从L1 曲线分析，
=3，T0 K 的条件下，达到平衡时，H2的平衡转化率为50%，利用三段式分析，
，体系中水蒸气的体积分数为
，C 项错误；
D．温度一定，该反应的压强平衡常数不变，T0 K 时，利用C 项的三段式分析结果计算
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，D 项正确；
答案选C。
1．（2024·湖南·高考真题）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
和
，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数
随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列
说法正确的是
A．投料比x 代表
B．曲线c 代表乙酸的分布分数
C．
，
D．L、M、N 三点的平衡常数：
【答案】D
【详解】A．根据分析可知，投料比x 代表
，故A 错误；
B．根据分析可知，曲线c 表示CH3COOCH3分布分数，故B 错误；
C．甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应，若反应为吸热，则任何条件下都不能自发，所以甲醇和一氧化碳
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的反应为放热反应，则ΔH1<0；当同一投料比时，观察可知T1时
大于T2时
，由T2＞T1可知，温度越高则
越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移
动，
，故C 错误；
D．L、M、N 三点对应副反应
，且
，升高温度平衡逆向移动，
，
故D 正确；
故答案选D。
2．（2023·湖南·高考真题）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
【答案】B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 值越小，CH4的转化率越大，则
，故A 正确；
B．b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反应物浓度
大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：
，故B
错误；
C．由图像可知，x 一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向
移动，K 增大；温度相同，K 不变，则点a、b、c 对应的平衡常数：
，故C 正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，
反应达到平衡状态，故D 正确；
答案选B。
3．（2021·湖南·高考真题）已知：
，向一恒温恒容的密闭容器中充入
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和
发生反应，
时达到平衡状态I，在
时改变某一条件，
时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应
速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．
时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A 的体积分数
：
D．平衡常数K：
【答案】BC
【详解】A．容器内发生的反应为A(g)+2B(g)
3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒
温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A 错误；
B．根据图象变化曲线可知，t2
t3过程中，t2时
，瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反
应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件
为：向容器中加入C，B 正确；
C．最初加入体系中的A 和B 的物质的量的比值为1：3，当向体系中加入C 时，平衡逆向移动，最终A 和
B 各自物质的量增加的比例为1：2，因此平衡时A 的体积分数
：
，C 正确；
D．平衡常数K 与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K 保持不变，D 错误；
故选BC。
4．（2025·湖南·高考真题）在温和条件下，将
转化为
烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催
化策略可将
高选择性合成
，该流程示意图如下：
回答下列问题：
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(1)电解池中电极M 与电源的 极相连。
(2)
放电生成
的电极反应式为 。
(3)在反应器中，发生如下反应：
反应i：
反应ii：
计算反应
的
，该反应 (填标号)。
A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发
(4)一定温度下，
和
(体积比为
)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为
)发生反应i 和ii．有
存在时，反应ii 的反应进程如图1 所示。随着x 的增加，
的转化率和
产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
根据图1，写出生成
的决速步反应式 ；
的选择性大于
的原因是 。
②结合图2，当
时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x 的增大，
的转化率减小的原因是 ；当
时，该温度下反应ii 的
(保留两位小数)。
【答案】(1)正
(2)
(3)
126 B
﹣
(4)
由
生成
时，活化能较大，反应速率慢 随着x 的增大，
CO 的分压增大，对于反应i 和反应ii 相当于减压，反应i 和反应ii 平衡均逆向移动，所以
的转化率减
小 0.16
【详解】（1）由图可知，N 电极上CO 转化为C2H4，C 元素化合价下降，发生还原反应，N 为阴极，则M
为阳极，与电源正极相连；
（2）CO 发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：
；
（3）根据盖斯定律，反应ii－反应i 即可得到目标反应，则
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，该反应是熵减的放热反应，则依据
反
应能自发进行，则低温下自发进行，选B；
（4）总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步
骤是决速步骤，反应式为
；由图可知，由
生成
时，活化能较大，反应速率
慢，所以
的选择性大于
；
当x≥2 时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO 的分压，相当于减压，反应i 和反应ii 平
衡均逆向移动，所以
的转化率减小；
当x=2 时，
的转化率为90%，
的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：
1mol，则
、
、
、
，气体总物质的量为
(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为
，
、
、
，
反应ii 的Kp=
。
5．（2024·湖南·高考真题）丙烯腈(
)是一种重要的化工原料。工业上以
为载气，用
作
催化剂生产
的流程如下：
已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：
②反应釜Ⅰ中发生的反应：
ⅰ：
③反应釜Ⅱ中发生的反应：
ⅱ：
ⅲ：
④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。
回答下列问题：
(1)总反应
(用
含
、
、和
的代数式表示)；
(2)进料混合气中
，出料中四种物质(
、
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、
、
)的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：
①表示
的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
②反应釜Ⅰ中加入
的作用是 。
③出料中没有检测到
的原因是 。
④反应
后，a、b、c 曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 。
(3)催化剂
再生时会释放
，可用氨水吸收获得
。现将一定量的
固体(含
水)置于密闭真空容器中，充入
和
，其中
的分压为
，在
℃下进行干燥。为保证
不分解，
的分压应不低于
(已知
分解的平衡常数
)；
(4)以
为原料，稀硫酸为电解液，Sn 作阴极，用电解的方法可制得
，其阴极
反应式 。
【答案】(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2) c 抑制酯的水解从而提高产率 反应iii 的速率远大于反应ii 反应时间过长，催化剂
中毒活性降低，反应速率降低，故产物减少
(3)40
(4)Sn+4CH2=CHCN+4e-+4H+=Sn(CH2CH2CN)4
【详解】（1）根据盖斯定律，总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)
+2H2O(g)可以由反应i+反应ii+反应iii 得到，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3；
（2）①根据总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)，设进料混合气
中n(HOCH2CH2COOC2H5)=1mol，n(C2H5OH)=2mol，出料气中CH2=CHCOOC2H5含量很少，则生成
CH2=CHCN(g)、C2H5OH(g)物质的量约为1mol，生成H2O(g)的物质的量约为2mol，故出料气中C2H5OH(g)
物质的量共约3mol，故出料气中CH2=CHCN、C2H5OH、H2O 物质的量之比约为1:3:2，故曲线c 表示
CH2=CHCN 的曲线；
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②反应釜Ⅰ中发生反应i 生成丙烯酸乙酯和水，若丙烯酸乙酯水解会生成乙醇，因此，加入C2H5OH 可以
抑制酯的水解从而提高产率；
③反应釜Ⅱ中发生的两个反应是竞争反应，其选择性由速率决定，出料中没有检测到CH2=CHCONH2的原
因是：反应iii 的速率远大于反应ii；
④反应11h 后，a、b、c 曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是反应时间过长，催化剂中毒活性降低，反
应速率降低，故产物减少；
（3）0.72g 水的物质的量为0.04mol，故p(H2O)=2.5×102kPa mol
⋅
−1×n(H2O)=10kPa，NH4HCO3分解的反应式
为NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↑，故NH4HCO3分解的平衡常数Kp=p(NH3)p(CO2)p(H2O)=4×104(kPa)3，解得
p(NH3)=40kPa，故为保证NH4HCO3不分解，NH3的分压应不低于40kPa；
（4）Sn(CH2CH2CN)4是有机化合物，与水不溶，水中不电离，以CH2=CHCN 为原料在Sn 做的阴极得电子
制得Sn(CH2CH2CN)4，故阴极的电极反应式为Sn+4CH2=CHCN+4e-+4H+=Sn(CH2CH2CN)4。
38
