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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 化学反应速率的图像...........................................................................................................
知识点1 “渐变”类v－t 图像....................................................................................................................................
知识点2 “断点”类v－t 图像.....................................................................................................................................
考向1 考查影响反应速率的条件...................................................................................................................................
【思维建模】化学反应速率图象思维模型
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方法
考点二 化学平衡图像.......................................................................................................................
知识点1 类热点图像...........................................................................................................................................................
知识点2 三类特殊图像......................................................................................................................................................
考向1 单一曲线变化图像.................................................................................................................................................
【思维建模】化学平衡图象分析思维建模
考向2 复杂曲线变化图像.................................................................................................................................................
【思维建模】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
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
化学反应速率与
化学平衡图像
选择题
非选择题
辽宁卷
T10，3 分
辽宁卷T12，
3 分
辽宁卷
T12，3 分
化学反应速率与
化学平衡图像
选择题
非选择题
辽
宁
卷
T18，6 分
辽
宁
卷
T18，6 分
辽宁卷T18，
6 分
辽
宁
卷
T16，6 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
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
变
应
认
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
图
识
应
观
结论
证
间
逻辑
过
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
应
图
线变
质
释
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
发现
应
值
问题
过
变
反
速率和化学平衡的外界条件。
应
2
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考点一 化学反应速率的图像
知识点1 “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
t1时其他条件不变，减小反应物的浓度
3
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向移动
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
知识点2 “断点”类v－t 图像
1.速率－时间图像“断点”分析
当可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情
况，即出现“断点”。根据“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，t1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)。
2.常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻所
改变的条
件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热的反应
正反应为吸热的反应
压强
增大
减小
增大
减小
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
考向1 考查影响反应速率的条件
例1 某密闭容器中发生如下反应： N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间
(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的
是( )
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A.t2时加入催化剂
B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强
D.t4～t5时间内转化率一定最低
思维建模 化学反应速率图象思维模型
【变式训练1】可逆反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条
件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)
B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度
D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar
【变式训练2】可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，
化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)
B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度
D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar
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考向2 化学反应速率图象综合分析
例2 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
思维建模 化学反应速率图象解题方法
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】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
考点二 化学平衡图像
知识点1 两类热点图像
1.反应进程折线图
此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转
折点。
(1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或
压强的大小。
(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动
原理推理分析。
(3)图示：(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)
2.恒压(或恒温)线
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变
化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
反应：aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g) ΔH
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图像
结论
a＋b>c＋d，ΔH>0
a＋b>c＋d，ΔH>0
知识点2 三类特殊图像
1.对于化学反应mA(g)＋nB(g)
p(C)＋qD(g)，M 点前，表示从反应物开始，v 正>v 逆；M 点为刚达到平
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)，
E 点A 的百分含量大于此压强时平衡体系的A 的百分含量，所以，E 点v 正>v 逆；则L 线的右下方(F 点)，v
正<v 逆。
3.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。
考向1 单一曲线变化图像
例1 已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)
和压强(p)与反应物B 在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )
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A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
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】在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)
cC(g)的平衡的变化图像
如下(图中p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量，α 表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确的是(
)
A.在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应
B.在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0
C.在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应
D.在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行
【变式训练2】已知反应A(g)＋2B(g)
C(g) ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)＝1 1∶充入
反应物进行反应，A 的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.温度：T1>T2>T3
B.平均摩尔质量：M(a)<M(c)，M(b)>M(d)
C.a 点的分压平衡常数Kp＝ kPa－2
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D.d 点：v 正(A)＝2v 逆(B)
考向2 复杂曲线变化图像
例2 压强一定的条件下，将1 mol (COOCH3)2 和4 mol H2 按一定流速通过装有催化剂的反应管，利用
(COOCH3)2催化加氢制乙二醇。主要发生如下反应：
ⅰ.(COOCH3)2(g)＋2H2(g)
CH3OOCCH2OH(g)＋CH3OH(g) ΔH1>0
ⅱ.(COOCH3)2(g)＋4H2(g)
HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g) ΔH2>0
测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH 的选择性与温度的关系如图所示。已知：选择
性定义为
×100%。下列说法正确的是( )
A.曲线M 表示(COOCH3)2的转化率随温度变化曲线
B.192～198 ℃范围内，CH3OOCCH2OH 的选择性随温度升高而增大
C.保持其他条件不变，加快气体的流速可以提高(COOCH3)2的转化率
D.195 ℃时，生成CH3OH 的物质的量为1.455 mol
思维建模 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
(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
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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】乙醇－水催化重整可获得H2。其主要反应为C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g) ΔH
＝173.3 kJ·mol－1，CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1，在1.0×105 Pa、n 始(C2H5OH)∶n 始
(H2O)＝1 3∶时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO 的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性＝×100%，下列说法正确的是( )
A.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
B.升高温度，平衡时CO 的选择性减小
C.一定温度下，增大乙醇平衡转化率降低
D.一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率
【变式训练2】CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有：
反应Ⅰ：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1＝－122.5 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝a kJ·mol－1
在恒压、n 始(CO2)∶n 始(H2)＝1 3∶时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO 的选择性及CO2的转化率随
温度的变化如图中实线所示。
CH3OCH3的选择性＝×100%。下列说法正确的是( )
A.a<0
B.图中曲线①表示平衡时CO2转化率随温度的变化
C.平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示
D.200～280 ℃，温度越高，平衡时CH3OCH3的物质的量越小
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1.（2024·辽宁卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，
时其制备过程及相关物质浓度
随时间变化如图所示，
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 3h 时，反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数：①>②
C.
平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
2.（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性
溶液与
发生反应，
(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（ ）
A.
(Ⅲ)不能氧化
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：
3.（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
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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
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
4.（2025·辽宁卷）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气
为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅱ．间接合成法：用合成气和
制备的DMO 合成乙二醇，发生如下3 个均放热的连续反应，其中MG 生
成乙二醇的反应为可逆反应。
（4）在2MPa、
催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比
，出口
处检测到DMO 的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性
]。
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO 的转化率，曲线
_______表示MG 的选择性。
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②有利于提高A 点DMO 转化率的措施有_______(填标号)。
A．降低温度 B．增大压强
C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间
483K
③
时，出口处
的值为_______(精确至0.01)。
A
④
点反应
的浓度商
_______(用物质的量
分数代替浓度计算，精确至0.001)。
5.（2024·辽宁卷）为实现氯资源循环利用，工业上采用
催化氧化法处理
废气：
。将
和
分别以不同起
始流速通入反应器中，在
和
下反应，通过检测流出气成分绘制
转化率(
)曲线，
如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
（3）下列措施可提高M 点
转化率的是_______(填标号)
A. 增大
的流速
B. 将温度升高
C. 增大
D. 使用更高效的催化剂
（4）图中较高流速时，
小于
和
，原因是_______。
（5）设N 点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数
_______(用平衡物质的量分数代替平
衡浓度计算)
6.（2023·辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
（3）接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：
SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1
(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度
的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。
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a．温度越高，反应速率越大
b．α=0.88 的曲线代表平衡转化率
c．α 越大，反应速率最大值对应温度越低
d．可根据不同
下的最大速率，选择最佳生产温度
(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所
示，催化性能最佳的是_______(填标号)。
(ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p 和αe的代数式表示上述催化氧化反应的
Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
15
