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近年高考对化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图像，分析投料比、转化率、
产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以
及原理分析，规范描述的表达能力。
1．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中
的影响因素，测得不同条件下
浓
度随时间变化关系如下图。
实验序
号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2 小时内平均反应速率
第37 讲 新情景下的速率、平衡综合图象与突破
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始
越小，
的去除效果越好
1．化学反应速率、化学平衡图像解题思路
2．化学平衡图像题的解题技巧
(1)先拐先平。
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。
1．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、
下，将一定比例
、
混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、
L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO 和
的体积分数如图所示。下列说法正确的是
规律·方法·技巧
经典变式练
2
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A．L4处与L5处反应①的平衡常数K 相等
B．反应②的焓变
C．L6处的
的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO 的生成速率小于
的生成速率
一、解答该类题目要注意以下步骤：
第一步：识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，理清线和点（平台、拆线、拐点等）的关系。
第二步：把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式，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。
第三步：联想平衡原理。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。
第四步：数形结合解答。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。
二、常见化学反应速率图像和化学平衡图像
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。
核心知识精炼
3
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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。
【规律方法】
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)＝0.12mol·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，
4
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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(n1－n3)∶(n2－
n3)∶n2。
2．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。
3．常见化学平衡的图像类型
(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)。
(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
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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。
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
6
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常数，可以分析出15 min 时的条件变化等。
4．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。
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：
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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．（23-24 高二上·重庆黔江·阶段练习）某密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(g)
2Z(g)
H
△＜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时一定加入了催化剂
B．t3-t4平衡正向移动
C．t5时可能增大了压强
D．t6之后转化率最低
2．（23-24 高二上·湖南岳阳·期末）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)
C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v 随时间t 的变化关系如图所
示。下列说法正确的是
基础测评
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A．曲线①表示的是逆反应的v−t 关系
B．t1时刻体系处于平衡状态
C．反应进行到t1时，Q>K(Q 为浓度商)
D．当催化剂存在时，ν1、ν2都增大
3．
，向容器中投入一定量的
和
发生反应，正反应速率随时
间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是
A．反应物浓度：a 点小于b 点
B．反应物的总能量大于生成物的总能量
C．
的转化率：
D．反应进行到c 点达平衡
4．对于可逆反应
，下列研究目的和示意图相符的是
A
B
C
D
研究压强对反应的影响(
)
研究温度对反应
的影响(y 为
的
转化率)
研究平衡体系增加
的浓
度对反应的影响
研究催化剂对反应的影
响
A．A
B．B
C．C
D．D
5．下列图像及对应的叙述错误的是
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A．图1 中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量
B．图2 中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y
2Z
C．图3 表示足量锌分别与500mL0.1mol•L-1盐酸、200mL0.1mol•L-1硫酸反应产生氢气的体积随时间变
化的图像
D．图4 表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等
6．在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0，其速率-时间图像如下，则t1时刻改变的
条件可能是
A．升高温度
B．加入催化剂
C．充入一定量的氧气
D．充入一定量的氦气
7．已知：A(g)+2B(g)
3C(g) ΔH＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A 和2 mol B 发生反应，t1
时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3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
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A．t2时改变的条件：向容器中加入A
B．平衡时B 的体积分数φ：φ(II)=φ(I)
C．t2~ t3时反应向正方向移动
D．平衡时A(g)的物质的量浓度：c(I)＞c(II)
8．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子铝和硫酸溶液
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
9．已知反应
，将等物质的量的
和
充入密闭容器，平衡
体系中，平衡混合物的平均摩尔质量M(
)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确
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的是
A．温度：T2 > T1
B．平衡常数：Ka = Kb
C．b 点时，若
，则CO 的平衡转化率为50%
D．
的平衡转化率：
10．（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
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
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D．温度
和
下，反应分别达到平衡时，
前者小
1．下列图示与对应叙述不相符的是
A．图1 各物质均为气体，升高温度时，反应
的平衡常数会减小
B．图2 为在绝热恒容密闭容器中，反应
的正反应速率随时间变化的示
意图，由图可知该反应为放热反应
C．图3 为合成氨反应中，其它条件不变时，起始时H2用量对反应的影响图，则图中温度T1＜T2，a、
b、c 三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b 点
D．图4 中，反应
，L 线上所有的点都是平衡点，则E 点v 正＞v 逆
2．合成氨反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，
下列说法正确的是
A．t1增大压强
B．t2时升高温度
C．t3时降低了温度
D．t4时减小了压强
3．（2024·广东梅州·一模）对于同一体系内存在竞争反应：①
，②
；测得反
应速率与时间t 关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是
能力提升
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A．反应①的反应限度大于反应②
B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率
C．无催化剂时
后反应①达到平衡
D．加入催化剂，可有效提高C 的产率
4．（23-24 高三上·黑龙江·期中）在恒温恒容条件下，发生反应
，
随时间的变化如图
中曲线所示，M 的初始浓度为xmol/L。下列说法正确的是
A．a 点到b 点时间间隔内该化学反应的平均速率
B．当
时，对应的时间大于
C．a 点的瞬时速率小于b 点的瞬时速率
D．在不同时刻都存在关系：
5．（2023 高三·全国·专题练习）向绝热恒容密闭容器中通入A 和B，在一定条件下发生反应
，正反应速率随时间的变化关系如图所示，下列结论正确的是
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A．气体A 的浓度：a 点小于b 点
B．若
，则气体C 的生成量：ab 段大于bc 段
C．c 点时：
D．体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态
6．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
7．
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：
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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。
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
8．常温下，A、B 初始浓度为2 ： 1 的混合溶液中，同时发生两个反应：①2A+B
2M+N，
②2A+B
2M+Y，溶液中B、Y 的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
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A．溶液中c(M)=c(N)+c(Y)
B．0~ 10min 内，A 的平均反应速率为0.04mol/(L·min)
C．18min 时，反应①与反应②中B 的转化率之比为2 3∶
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
9．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1。现
将一定量的CO2和H2充入1L 的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。下列说法不
正确的是。
A．a 点正反应速率大于逆反应速率
B．图中(实线)0~1min 时间段平均反应速率最大
C．曲线Ⅱ改变的实验条件只能是加压
D．曲线Ⅰ改变的实验条件是升温
10．一定温度下，向容积为2L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变
化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是
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A．在0～6s 内，C 的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B．6s 后，反应停止了
C．该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+2D
D．在0～4s 内，v(A)=3v(D)
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