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1．化学反应速率图像及应用
(1)全程速率—时间图像
①如Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况
原因解释：AB 段(v 渐大)，因为该反应为__放热__反应，随着反应的进行，__温度__逐渐升高，导致
反应速率__逐渐增大__；BC 段(v 渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中__c (H
＋ ) __逐渐减小，导致
反应速率__逐渐减小__。要抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。
②分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。
对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，填写改变的条件：
t1时，增大反应物的浓度；
t2时，__降低温度__；
t3时，__增大压强__；
t4时，__使用催化剂__。
第27 讲 化学反应速率、平衡图像
考点导航
考点一 化学反应速率图像及应用
重难点辨析
1
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方法点拨：
①改变某一反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。
②改变__温度、压强__，两点突变。
③__使用催化剂__使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。
(2)物质的量(或浓度)—时间图像
分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应
物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下：
甲：如图表示一定温度下，A、B、C 三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答：
①该反应的化学方程式为__2A
B ＋
3C
__。
②反应物的转化率是__40
%
__。
③10 s 内v(C)＝__0.12_mol·L
－ 1 ·s － 1 __。
乙：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由图像得出如下信息
A．反应物是__X 、
Y __，生成物是__Z__；
B．__t3__时反应达到平衡，X、Y 没有全部反应。
②根据图像可进行如下计算
A．某物质的平均反应速率、转化率，如：
v(X)＝__ mol·(L·s)
－ 1 __，
Y 的转化率＝__× 100
%
__。
B．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__。
2
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解答速率图像题的基本思路
(1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。
(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。
(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如
在浓度—时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推
理判断。
(4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意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。
例如，升高温度，v 吸大增，v 放小增；增大反应物浓度，v 正突增，v 逆渐增。
v－t 图像中的“断点”和“接点”
“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v 正、v 逆的变化。
“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v 正、v 逆的变化。
考向1 化学反应速率相关图像的剖析
【典例1】（2022 秋·湖北武汉·高三校联考期中）根据下列图示所得出的结论正确的是
A．图甲是室温下用
NaOH 溶液滴定
某酸HX 的滴定曲线，说明可用甲基橙判断该
反应的终点
B．图乙是
中
的平衡浓度随温度变化的曲线，说明平衡常数
C．图丙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明
时刻溶液的温度最高
D．图丁是
溶液中滴加
溶液之后，溶液的导电能力随滴入
溶液体积变化的曲
线，说明a 点对应的溶液呈碱性
规律·方法·技巧·点拔
典型例题剖析
3
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【变式练1】（2023·全国·高三专题练习）在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g)
+CO2(g) ΔH<0，其他条件不变时，改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是
A．图I 研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图I 研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图II 研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图II 研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【变式练2】（2023·全国·高三专题练习）把在空气中久置的铝片5.0g 投入盛有500
0.5
硫酸溶
液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，下列说法不正确
的是
A．c 点时，体系产生氢气的体积达到最大值
B．0→a 段，不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
C．b→c 段，产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
D．c→d 段，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中
降低
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1．工业上用CO 生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H＜0。下列图象不正确的是
A．
B．
C．
D．
2．已知Fe3+能催化H2O2分解，2H2O2(aq) = 2H2O(l)+O2(g)的反应机理及反应进程中的能量变化如下：
步骤①：2Fe3+(aq)+H2O2(aq)=2Fe2+(aq)+O2(g)+2H+(aq)步骤②：
下列有关H2O2分解反应说法错误的是
A．v(H2O2)=2v(O2)
B．该反应的△H<0
C．增大Fe3+的浓度能够加快反应速率
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应大
3．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A（g）＋B（g）
3C（g）；ΔH<0，某研究小组研究了
其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是溶液进行下列实验，结合实验，下
三年真题·两年模拟
5
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列说法正确的是
A．图Ⅰ表示的是 t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的一定是 t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D．图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
4．下列图示或根据图示所得出的结论正确的是
A．图甲表示相同pH 的盐酸和醋酸加水稀释过程中pH 的变化，则曲线a 代表醋酸
B．图乙表示温度不变，向0.1mol·L-1NH4Cl 溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸时，溶液中
随盐酸体积
的变化关系
C．图丙表示密闭容器中CH4(g)+ H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)到达平衡时，CH4的平衡转化率与压强、温度的
变化关系曲线，说明P1<P2
D．图丁表示0.1000mol·L-1NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000mol·L-1醋酸溶液滴定曲线
5．有关下列四个图象的说法中正确的是（）
A．①表示等质量的两份锌粉a 和b，分别加入过量的稀硫酸中，a 中同时加入少量CuSO4溶液，其产生
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的氢气总体积(V)与时间(t)的关系
B．②表示合成氨反应中，每次只改变一个条件，得到的反应速率v 与时间t 的关系，则t3时改变的条
件为增大反应容器的体积
C．③表示其它条件不变时，反应4A(g)+3B(g)
2C(g)+6D 在不同压强下B%(B 的体积百分含量)随时
间的变化情况，则D 一定是气体
D．④表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)
N2O4(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关
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系，其中交点A 对应的状态为化学平衡状态
6．对于可逆反应2AB3（g）
A2（g）+3B2（g） △H>0，下列图示正确的是
A．
B．
C．
D．
2.(1)浓度—时间图像
浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。
因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。
考点二 常见化学平衡的图像类型
重难点辨析
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(2)速率—时间图像
此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的
“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。
(3)转化率(或含量)—时间关系图
该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先
拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。
(4)恒压(温)线
(5)几种特殊的图像
①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) ΔH＜0，M 点前，表示反应未达到平衡，则v 正＞v 逆；
M 点为平衡点；M 点后为平衡受温度的影响情况。
②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、
2、3、4 四个点，表示v 正＞v 逆的点是3，表示v 正＜v 逆的点是1，而2、4 点表示v 正＝v 逆。
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注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。
(6)速率、平衡综合图像
温度为T 时，对于密闭容器中的反应：
A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g) ΔH＞0
A、B、D 物质的量浓度随时间的变化如图所示：
据此图可以分析出x 的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的
平衡常数，可以分析出15 min 时的条件变化等。
3．化学平衡图像解读
(1)v－t 图像解读
①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应
方向移动。
②若a、b 重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。
③若a、b 不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。
④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对
反应前后气体分子数不变的反应改变压强。
(2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读
①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。
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②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度
为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y 表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，
或判断正反应是吸热反应还是放热反应。
(3)等温(压)平衡曲线解读
①纵坐标Y 可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。
②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温
线(或等压线)。
③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B 点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：
A 点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v 正＜v 逆；
C 点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v 正＞v 逆；
处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。
(4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读
如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。
①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正
向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。
②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。
③T2点表示反应达到平衡状态。
④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。
1.化学平衡图像题的解题技巧
(1)先拐先平。
规律·方法·技巧·点拔
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在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率大，表示温度较高、
有催化剂、压强较大等。
(2)定一议二。
当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
(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。
2.化学反应速率、化学平衡图像题解题思路
↓
↓
考向1 化学平衡图像问题
【典例1】（2023 秋·河南·高三校联考阶段练习）一定条件下向10L 的恒容密闭容器中通入2mol
，
6mol
，在催化剂存在下发生反应：
，经过10min 时测得
的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析中正确的是
A．a 点处对应体系中：
B．与b 点对应的反应，前10min 内
C．该反应的
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
【变式练1】（2023 秋·广东湛江·高三湛江市第二中学校联考开学考试）在Fe2O3的催化作用下，向200℃
典型例题剖析
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的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4(g)+2NO2(g)
CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)，
反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A．容器内气体的密度不再发生变化时，该反应达到平衡状态
B．反应一段时间后(未达平衡)，Fe3O4会远远多于Fe2O3
C．起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，CH4和NO2的转化率降低
D．使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率
【变式练2】（2023 秋·浙江·高三校联考开学考试）在1L 密闭容器中充入0.2molCl2和0.3molNO，不同温
度下发生反应Cl2(g)+2NO(g)
2ClNO(g) ΔH<0，ClNO 的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法不正
确的是
A．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应温度大小关系：T1>T2>T3
B．实验Ⅱ相比实验Ⅰ、Ⅲ，除温度不同外还可能使用了催化剂
C．NO 和Cl2的物质的量之比保持不变时，反应达到平衡状态
D．实验Ⅲ25min 内用NO 表示的反应速率为0.004mol/(L·min)
1．（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）半衰期为反应物消耗一半所需的时间，某温度下，降冰片烯
在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示，
下列说法正确的是
三年真题·两年模拟
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A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
B．条件②，0～125min，降冰片烯反应的平均速率为
C．其他条件相同时，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率
D．其他条件相同时，将条件①中降冰片烯起始浓度增加为
，则半衰期为250min
2．（2022·江苏·模拟预测）
催化加氢合成二甲醚是一种
资源化利用的方法，其过程中主要发生如
下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压、
和
的起始量一定的条件下，
平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如
下图所示。
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已知：
的选择性
下列说法不正确的是
A．反应
的焓变为
B．根据图象推测
C．其他条件不变时，温度越高，
主要还原产物中碳元素的价态越低
D．其他条件不变时，增大体系压强可以提升A 点
的选择性
3．（2021·北京房山·统考二模）根据图示所得出的结论不正确的是
A．图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0
B．图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进
行H2O2分解速率保持不变
C．图丙是室温下用0.1000 mol·L-1NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1某一元酸HX 的滴定曲线，说
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明HX 是弱酸
D．图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+ )与c(SO
)的关系曲线，
说明溶液中c(SO
)越大c(Ba2+ )越小
4．（2023·江西·校联考模拟预测）柠檬酸(H3Cit)是一种重要的三元有机中强酸。常温下，一定pH 范围内，
存在以下平衡：
；
；
；
。平衡常数依次为K0、K1、K2、K3。已知lgc(H2Cit-)、1gc(HCit2-)、lgc(Cit3-)
随pH 变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．随pH 增大，H3Cit(aq)的浓度保持不变
B．直线L 表示lgc(H2Cit-)的变化情况
C．
D．pH<a 时的某一pH 范围内，存在c(HCit2-)>c(H2Cit-)>c(Cit3-)
5．（2023·重庆·统考高考真题）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按
投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
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示。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
，反应Ⅱ的
B．
点反应Ⅰ的平衡常数
C．
点
的压强是
的3 倍
D．若按
投料，则曲线之间交点位置不变
6．（2023·湖南·统考高考真题）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：
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D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
7．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8
C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定
浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO 和H2浓度随初始 CO2浓度的变
化关系如图。
已知：
C
①
3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)
H=-2220kJ/mol
△
C
②
3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)
H=-2058kJ/mol
△
H
③
2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
H=-286kJ/mol
△
下列说法不正确的是
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)
H=+124kJ/mol
△
B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2
CO+H2O
C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O 生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c 之间一定存在：
3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
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