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考点一：速率－时间图像
1．常见含“断点”的速率—时间图像
图像
t1时刻
所改
变的
条件
温
度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
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
2.“渐变”类速率—时间图像
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
第44 讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
01 学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相关问题。
重点·夯基易错
1
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1．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反
应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母，下同)。
A．t0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
E．t4～t5
F．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强
B．减小压强
C．升高温度
D．降低温度
E．加催化剂
F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻______。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。
A．t0～t1
B．t2～t3
C．t3～t4
D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化
曲线。
考点二：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。
【例】 已知：反应为mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。
点拨·能力培养
重点·夯基易错
2
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(1)
T1<T2，正反应为放热反应。
(2)
p1<p2，正反应为气体体积增大的反应。
(3)
图中a 使用催化剂或者增大压强，此时m＋n＝p＋q。
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
考点三：恒压(或恒温)线
点拨·能力培养
3
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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
1．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z 影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混合气
体中Z 的体积分数。下列叙述正确的是( )
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z 均为气态
C．X 和Y 中最多只有一种为气态，Z 为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH＞0
考点四：投料比—转化率相关图像
重点·夯基易错
点拨·能力培养
4
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【例】在保持体系总压为105 Pa 的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，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：
(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为________。反应的化学平衡常数Kp表达式为________(用平衡分压代替平
衡浓度表示)。
(2)图中A 点原料气的成分：n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)
为________ Pa(分压＝总压×物质的量分数)。
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
重点·夯基易错
真题·明考向
5
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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
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
2．（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
6
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C．
，
D．L、M、N 三点的平衡常数：
3．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O 的反应均为放热反应。工业尾气中的
NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[
100%]与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
4．（2022·江苏·高考真题）乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
，
，在
、
时，若仅考
虑上述反应，平衡时
和CO 的选择性及
的产率随温度的变化如图所示。
7
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CO 的选择性
，下列说法正确的是
A．图中曲线①表示平衡时
产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO 的选择性增大
C．一定温度下，增大
可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入
或选用高效催化剂，均能提高平衡时
产率
5．（2024·甘肃·高考真题）
是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(1)由
制备
：
已知
时，由
制备
硅 (填“吸”或“放”)热
。升高温
度有利于制备硅的原因是 。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备
：
。
，
密闭容器
中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与
和
气体反应，
转化率随时间的变
化如下图所示：
8
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①
，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率
。
②当反应达平衡时，
的浓度为
，平衡常数K 的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
6．（2023·全国·高考真题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
反应③
的
，平衡常数
(用
表
示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的
(
等)与
反应可得
。
与
反应能高选择性地生
成甲醇。分别在
和
下(其他反应条件相同)进行反应
，结果如下图所
示。图中
的曲线是 (填“a”或“b”。
、
时
的转化率为 (列出算式)。
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(3)
分别与
反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以
示
例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则
与
反应的能量变
化应为图中曲线 (填“c”或“d”)。
(ⅲ)
与
反应，氘代甲醇的产量
(填“＞”“＜”或“=”)。若
与
反应，生成的氘代甲醇有 种。
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1．（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
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
2．（2023·浙江·模拟预测）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为
；
。反应
的速率
，反应
的速率
，式中
、
为速率常数。
图甲为该体系中
、
、
浓度随时间变化的曲线，图乙为反应
和
的
曲线。下列说法正确的
是
A．随
的减小，反应
的速率不断下降，而反应
的速率不断增大
演练·提能力
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B．由图甲可知，某时间段体系中可能存在如下关系：
C．欲提高
的产率，需降低反应温度且控制反应时间
D．温度高于
时，总反应速率由反应
决定
3．（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：
4．（23-24 高三上·江苏南京·阶段练习）乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将一定比例的乙酸、水和
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，乙酸的转化率、氢酸比[
]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是
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A．用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为
B．
时，出口气中
C．
后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度减小
D．该过程深入研究方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
5．（23-24 高三上·江苏南京·期中）一种捕获并利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3，其过程
中主要发生如下反应：
I.
；
Ⅱ.
。
向恒压密闭容器中充入1molCO2和3molH2，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选
择性
]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．由图可知，300℃时，K1>K2
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B．为提高CH3OCH3产率，可采用降低温度和增大体系压强的方法
C．反应状态达A 点时，容器中n(CH3OCH3)为
D．
6．（23-24 高三上·江苏南京·阶段练习）将
和
在催化剂作用下，转化为高附加值碳基燃料，可有效
减少碳排放。
假设转化时只发生下列反应：
i．
ii．
iii．
一定温度和反应时间的条件下，测得产物的生成速率与催化剂的关系如题图1；恒压条件下，按照
投料，发生上述反应，不同压强时
的平衡转化率与温度关系如图2，下列说法不
正确的是
A．升高温度，反应i 的化学平衡常数减小
B．图1 中有利于制甲烷的催化剂是Pt@h-BN3
C．图2 中压强由大到小的顺序是：
D．图2 中
后，
转化率随温度升高增大的原因主要取决于反应i
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7．（23-24 高三下·广西柳州·阶段练习）
可用作有机合成的氯化剂。在体积为2L 的密闭容器中充入
0.2mol
，发生反应：
，图中所示曲线分别表示反应在10min 时和平
衡时
的转化率（
）与温度（T）的关系。下列说法正确的是
A．
的
B．55℃，从0~10min，以
表示反应的平均速率为0.0025
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
、
和
各0.1mol，则此时
8．（2024·广东·模拟预测）在容积为2 L 的恒容密闭容器中发生反应
，图I 表示
200 ℃时容器中A、B、C 的物质的量随时间的变化关系，图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C 的体积分数随
起始
的变化关系，则下列结论正确的是
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A．由图Ⅱ可知反应
的
B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
C．200 ℃时，向容器中充入
和
，达到平衡时，A 的体积分数大于0.5
D．若在图I 所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，重新达到平衡前
9.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
10．反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压
强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、C 两点的化学平衡常数：KA>KC
B．A、C 两点气体的颜色：A 深，C 浅
C．由状态B 到状态A，可以用加热的方法
D．A、C 两点气体的平均相对分子质量：A>C
11．采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn 合金)，利用CO 和H2制备二甲醚(DME)。
主反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
副反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。
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则催化剂中约为________时最有利于二甲醚的合成。
12．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A 和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g) ΔH<0。在一
定条件下，容器中A、C 的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)用A 的浓度变化表示该反应在0～10 min 内的平均反应速率v(A)＝________。
(2)根据图像可确定x∶y＝________。
(3)0～10 min 容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)推测第10 min 引起曲线变化的反应条件可能是________(填序号，下同)；第16 min 引起曲线变化的反应
条件可能是________。
①减压 ②增大A 的浓度 ③增大C 的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________(填“>”“＝”或“<”)K2。
13．现将一定量N2O4 气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为T1 ℃[N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0]，
c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t2时段，c(NO2)随t 变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度
为T2(T2＞T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t 变化趋势的曲线。
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