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( )
A.t2时加入催化剂
4
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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
【答案】A
【解析】t2时，v 正和v 逆 均增大，且v 正＝ v 逆，平衡不移动；说明t2时刻改变的条件是加入催化剂，加快
了化学反应速率，但平衡不移动，A 正确；t3时，v 正和v 逆均减小，且v 正<v 逆，平衡向逆反应方向移动；
该反应正反应放热，若降低温度平衡正向移动，故t3时，改变的条件是减小压强，B 错误；t5时，v 正和v 逆
均增大，且v 正<v 逆，平衡向逆反应方向移动，该反应正反应气体分子数减小，若增大压强，平衡正向移动，
故t5时，改变的条件是升高温度，C 错误；t2～t3平衡不移动，t3～t4平衡逆向移动，t5～t6平衡逆向移动，
说明t6以后转化率最低，D 错误。
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
【答案】B
【解析】维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A
错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应
速率减小，故B 正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C 错
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误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都
不变，故D 错误。
【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
【答案】B
【解析】维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A
错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应
速率减小，故B 正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C 错
误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都
不变，故D 错误。
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
【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。曲线
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Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表反应物Z，故A 错误；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；升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故
C 错误；0~40min，用物质Z 表示的平均反应速率为v(Z)=
，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( ）
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】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；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；该题中未
告知溶液的体积，无法计算化学反应速率，C 错误；由反应方程式可知，双氧水完全分解后反应(ⅰ)与反应
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(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 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
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。
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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( )
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
【答案】D
【解析】由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1＞T2，升高温度，B 在混合气体中的体
积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1＜
p2，增大压强，B 在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则
m＋n＜p。
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
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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
【答案】D
【解析】A 项，图像反应Ⅰ中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡
向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B 项，在图像反应Ⅰ的横坐标上任取一点，作横坐标的
垂直线与两曲线相交，若p1>p2，增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则
a＋1>c，ΔS<0，错误；C 项，图像反应Ⅱ中T1先出现拐点，T1反应速率快，T1>T2，T1平衡时n(C)小于T2
平衡时n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；D 项，图像反应Ⅲ增大压强平
衡不移动，则a＋1＝c，若T1>T2，升高温度A 的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则
ΔH<0，该反应能自发进行，正确。
【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)
【答案】C
【解析】A.该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A 的转化率降低，所以T1<T2<T3，A 项错误；B.
从图看a、b、c 三点A 的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量＝，正向为n 气总减小的反应，则越
正向移动平均摩尔质量越大。即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大平均摩尔
质量越大即M(b)>M(d)，B 项错误；C.建立三段式
，
计算x(A)＝ ＝、x(B)＝ ＝、x(C)＝ ＝。最终计算Kp＝ ＝，C 项正确；D.d 点平衡点2v 正(A)＝2v 逆(A)＝v
逆(B)，D 项错误。
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
【答案】D
【解析】A.根据题意，随着温度升高，反应ⅰ、ⅱ均正向移动，(COOCH3)2的转化率增大，故曲线M 不代
表(COOCH3)2的转化率随温度变化曲线，A 错误；B.曲线R 是HOCH2CH2OH 的选择性，195 ℃时曲线M
与曲线R 相交，则曲线M 是CH3OOCCH2OH 的选择性，根据图像，192～198 ℃范围内，CH3OOCCH2OH
的选择性随温度升高而减小，B 错误；C.加快气体的流速时，气体来不及在催化剂表面反应，(COOCH3)2
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的转化率会降低，C 错误；D.195 ℃时(COOCH3)2的转化率为97%，即转化的n(COOCH3)2＝0.97 mol，由
图像知，195 ℃时CH3OOCCH2OH 和HOCH2CH2OH 的选择性相等，则n(CH3OOCCH2OH) ＝
n(HOCH2CH2OH)＝0.485 mol，此时n(CH3OH)＝n(CH3OOCCH2OH)＋2n(HOCH2CH2OH)＝1.455 mol，D 正
确。
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
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
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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
【答案】C
【解析】根据已知反应①C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g) ΔH＝173.3 kJ·mol－1，反应②CO2(g)＋
H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1，温度较低时，以反应①为主，CO2的选择性最大，CO 的选
择性最小，随着温度的升高，反应速率加快，CO2的选择性逐渐减小，CO 的选择性逐渐增大，H2的产率
逐渐升高，所以图中③代表CO 的选择性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。A.由分析
可知②代表H2的产率，故A 错误；B.由分析可知升高温度，平衡时CO 的选择性增大，故B 错误；C.一定
温度下，增大，可以认为开始时水蒸气的物质的量不变，增大乙醇的物质的量，乙醇的平衡转化率降低，
故C 正确；D.加入CaO 同时吸收CO2和水蒸气，无法判断平衡如何移动，无法判断如何影响平衡时H2产
率，故D 错误。
【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
【答案】D
【解析】根据选择性的含义，CH3OCH3与CO 的选择性之和为1；反应Ⅰ的正反应为放热反应，升高温度，
反应Ⅰ平衡逆向移动，平衡时CH3OCH3的选择性随温度的升高而减小，结合曲线的特点，则曲线②表示平
衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化、曲线①表示平衡时CO 的选择性随温度的变化，曲线③表示CO2的
平衡转化率随温度的变化。A.根据分析，曲线①表示平衡时CO 的选择性随温度的变化，即平衡时CO 的
选择性随温度升高而增大，说明温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ的正反应为吸热反应，即a＞0，A 项错
误；B.根据分析，曲线①表示平衡时CO 的选择性随温度的变化，曲线③表示CO2的平衡转化率随温度的
变化，B 项错误；C.n 始(CO2) ∶n 始(H2)＝1 3∶与反应Ⅰ的化学计量数之比相同，若只发生反应Ⅰ，CO2与H2的
平衡转化率相等，反应Ⅱ中CO2与H2的化学计量数之比为1 1∶，若只发生反应Ⅱ，CO2的平衡转化率与H2
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的平衡转化率之比等于3 1∶，两个反应都发生，H2的平衡转化率小于CO2的平衡转化率，但由图可知，温
度高于280 ℃，CO2的平衡转化率随温度升高而增大，说明温度高于280 ℃，以反应Ⅱ为主，则H2的平衡
转化率与CO2的平衡转化率随温度升高相差越来越大，不是越来越接近，平衡时H2的转化率不可能是图中
虚线，C 项错误；D.由图可知，200～280 ℃，温度越高，CO2的平衡转化率和CH3OCH3的选择性都越小，
则平衡时CH3OCH3的物质的量越小，D 项正确。
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
【答案】A
【解析】由图可知，3 小时后异山梨醇浓度继续增大，15h 后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h 时，反应
②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A 错误；图像显示该温度下，15h 后所有物质浓度都不
再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小
于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B 正确；由图可知，在
内
异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=
，
故C 正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平
衡转化率，故D 正确；故选A。
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
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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：
【答案】C
【解析】开始一段时间（大约13min 前）随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至
达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来（大
约13min 后）随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大；据此作答。由图像可知，随着时间的
推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧
化H2C2O4，A 项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min 时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作
用，13min 后反应速率会增大，B 项错误；由图像可知，Mn(VII)的浓度为0 后才开始生成Mn(II)，该条件
下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C 项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应
为2MnO4
-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D 项错误；故选C。
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
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
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【答案】B
【解析】由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应
速率越大，A 正确；由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间
①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B 错误；由题干图中数据可知，
条件①，反应速率为
，C 正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中
数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为
时，半衰期为125min÷2=
，D 正确；故选B。
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。
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
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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)。
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【答案】
（4）I IV BD 1.98 0.025
【解析】
（4）根据图示的曲线，随着反应的温度升高I 曲线的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时说明DMO 的转化
率区域恒定，故I 曲线为DMO 的实际转化率曲线；又已知II 为乙二醇的选择性曲线，观察曲线II 和曲线
IV 可知，随着反应的进行MG 逐渐转化为乙二醇，故曲线IV 为MG 的选择性曲线，因此曲线III 为乙醇的
选择性曲线。
①根据上述分析，曲线I 为DMO 的实际转化率曲线；曲线IV 为MG 的选择性曲线；
②根据图示，降低温度，DMO 的转化率降低，A 不符合题意；增大压强，反应体系中的活化分子数增加，
化学反应速率加快，DMO 的转化率增大，B 符合题意；减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO
的转化率降低，C 不符合题意；A 点时DMO 的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A 点时反
应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO 的转化率，D 符合题意；
故选BD；
483K
③
时，DMO 的实际转化率为99%，设起始投入反应的DMO 为100mol，则出口出流出的乙醇的物质
的量为100mol×99%×2%=1.98mol，此时还有1mol DMO 未反应从出口流出，因此出口处
=
=1.98；
④设初始时H2与DMO 的投料分别为52.4mol 和1mol，A 点时DMO 的实际转化率为80%，MG 和乙二醇
的选择性为50%，假设该反应分步进行，第一步发生DMO 转化为MG，可写出如下关系：
第二步反应，MG 转化为乙二醇，可写出如下关系：
这时，体系中DMO 的物质的量为0.2mol、MG 的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH
的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。
用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx=
=0.025。
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
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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)
【答案】 （3）BD
（4）流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3 温度低，
反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。
（5）6
【解析】
（3）A．增大HCl 的流速，由图像可知，HCl 的转化率在减小，不符合题意；
B．M 对应温度为360℃，由图像可知，升高温度，HCl 的转化率增大，符合题意；
C．增大n(HCl):n(O2)，HCl 的转化率减小，不符合题意；
D．使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl 的转化率增加，符合题意；故选
BD。
（4）图中在较高流速下，T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速过快，反应物分子来不
及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢
的转化率低。
（5）由图像可知，N 点HCl 的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)=n(O2)=4mol，可列出三段式
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则
。
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_______。
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)。
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(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)。
【答案】（3）cd d
【解析】（3）(i)a．根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，
a 错误；
b．从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%的
时的反应速率图像并没有给出，无法判断α=0.88 的条件下是平衡转化率，b 错误；
c．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c
正确；
d．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率
选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d 正确；故选cd；
(ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d 的催化剂V-K-Cs-
Ce 对SO2的转化率最好，产率最佳，故选d；
(iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp=
=
=
；设SO2初始量为m mol，则平衡时n(SO2)=m·αe，n(SO3)=m-m·αe=m(1-αe)，Kp=
=
。
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