文档文本内容
2-3 百分含量（体积分数）-时间图像
图像为多曲线变化图，横坐标为时间（t），纵坐标为组分的体积分数或物质的量分数；
反应体系常涉及连续反应、竞争反应、平行反应或可逆反应；
题目选项中常考查反应速率、平衡常数、催化剂、温度影响、转化率、反应机理等；
图像中常出现交点、极值点、平台段等关键点，需结合化学反应原理进行分析。
考查知识：
化学反应速率与化学平衡的基本原理；
速率方程、平衡常数的计算与理解；
催化剂、温度、浓度对反应速率和平衡的影响；
反应机理与中间产物的判断；
物质守恒与元素守恒的应用。
考查能力：
图像分析能力：从曲线趋势、交点、极值中提取信息；
逻辑推理能力：结合反应原理判断反应方向、速率大小、平衡状态；
定量计算能力：利用图像数据进行转化率、速率、平衡常数的计算；
综合判断能力：识别选项中与图像或原理不符的表述。
第一步 看反应，明类型
判断是连续反应、竞争反应还是平行反应；
写出可能发生的化学反应方程式。
第二步 看图线，找关键
识别每条曲线代表的物质；
找出曲线的起点、终点、交点、极值点、拐点；
判断反应阶段：快速平衡、慢反应、达到平衡等。
第三步 结合原理，分析选项
利用勒夏特列原理判断温度、压强、浓度对平衡的影响；
利用速率方程判断速率常数、反应级数；
利用平衡常数判断反应方向与限度；
利用元素守恒验证物质变化是否合理。
第四步 逐一验证，排除错误
对每个选项进行逻辑与定量验证；
特别注意“下列说法错误的是”类题目，避免惯性思维。
类别
内容
反应速率
v = Δc/Δt，速率方程 v = k·c^m，k 与 T、催化剂有关
化学平衡
Kc、Kp、Kx（物质的量分数平衡常数），Qc 与 K 判断方向
平衡移动
勒夏特列原理：温度、压强、浓度对平衡的影响
催化剂
降低活化能，加快反应速率，不改变平衡位置
热力学
ΔG = ΔH - TΔS < 0 自发，放热反应 ΔH < 0
连续反应
中间产物先增后减，最大点时 v(生成) = v(消耗)
物料守恒
元素含量守恒，用于计算转化率、产物量
错误类型
说明
纠正方法
误判曲线对应物质
将中间产物误认为最终产物
结合反应机理判断曲线身份
混淆速率与平衡
认为催化剂改变平衡常数
明确催化剂只影响速率
忽略热力学符号
ΔH、ΔS 正负判断错误
结合反应自发性和温度判断
极值点理解错误
认为极值点就是平衡点
极值点只是该物质最大点，不一定平衡
计算不守恒
忽略元素守恒或物料守恒
列出元素或物料守恒式再计算
【典例】
【审题】
1．（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，
时加入
，各组分物质的量分数x 随反应时间t 变化的曲线如图(反应速
率
，k 为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A．该条件下
B．
时间段，生成M 和N 的平均反应速率相等
C．若加入催化剂，
增大，
不变，则
和
均变大
D．若
和
均为放热反应，升高温度则
变大
【答案】C
【解析】A．①
的
，②
，
②－①得到
，则K=
，A
正确；
B．由图可知，
时间段，生成M 和N 的物质的量相同，由此可
知，成M 和N 的平均反应速率相等，B 正确；
C．若加入催化剂，
增大，更有利于生成M，则
变大，但催化
识别反应类
型
题目提示有
两个反应路径生成M 和N，属于竞
争反应；
反应速率与
物质的量分数成正比，说明为一
级反应。
分析图像特
征
M 和N 的曲
线从0 开始上升，A 的曲线下降；
M 和N 在某
一时刻后趋于稳定，说明反应达
到平衡；
M 的最终分
数高于N，说明更利于生成M。
结合原理判
断选项
A 选项：通过反应①和②相减得到总
反应，计算K，正确；
B 选项：在t₁→t₂ 段，M 和N 的物质的
量增加相同，平均速率相等，正确；
C 选项：催化剂不改变平衡，故x(M)
平衡值不变，错误；
D 选项：两个反应均为放热，升温平
衡左移，A 的分数增大，正确。
结论
错误选项为C，因其违背了催化剂不
改变平衡的基本原理。
剂不影响平衡移动，
不变，C 错误；
D．若
和
均为放热反应，升高温度，两个
反应均逆向移动，A 的物质的量分数变大，即
变大，D 正
确；
故选C。
1．（2024·广西·高考真题）573K、高压条件下，一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解：
(苯甲腈)
(苯甲酰胺)
(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用
表示)的物质的量分数
随时间的变化曲线，其中
。下列说
法错误的是
A．水解产物除了
还有
B．
点时
C．
在15min 前基本不变，15min 后明显增大，可能是水解产物对生成
的反应有催化作用
D．任意25min 时间段内存在
【答案】D
【解析】A．苯甲腈在溶液中发生连续水解：
，
,有NH3生成，A 正确；B．a 点之前x(Y)逐渐增大，
；a 点之后，x(Y)逐渐减小
，a 点是Y 物质的最大值，则生成和消
耗的速率相等。即
，B 正确；C．
在15min 前基本不变，15min 后明显增大，
在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下，可能是水解产物对生成
的反应有催化作用，C 正
确；D．根据图像所示，反应的前期应该有
，a 点之后，由于
明显减小，
显著增大，三者的速率关系不再满足
，D 错误；故选D。
2．（23-24 高三下·安徽黄山·阶段练习）已知：
。实验测得速率方程
为v 正=k 正c(NO)·c(O3)，v 逆=k 逆c(NO2)·c(O2)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无
关)。向2L 恒容密闭容器中充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生上述反应，测得NO 的体积分数x(NO)
与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A．正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆)
B．b 点NO 的转化率为80%
C．T1温度下的
<T2温度下的
D．化学反应速率：vc (正)>va (逆)>vb (逆)
【答案】C
【解析】根据先拐先平数值大可知，T1>T2，温度高的时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为
吸热反应，正反应为放热反应，△H<0；A．正反应为放热反应，△H<0，故正逆反应活化能的大小关
系为Ea(正)<Ea(逆)，故A 项错误；B．b 点NO 的体积分数x(NO)=0.2，设NO 的转化率为y，根据三段式
有：
，
，解得y=50%，故B 项错误；C．由v 正=k 正
c(NO)·c(O3)，v 逆=k 逆c(NO2)·c(O2)，当v 正= v 逆时，可知
=
=K，T1>T2，△H<0，温
度高时K 值反而小，则T1温度下的
<T2温度下的
，故C 项正确；D．T1>T2，c 点未达平
衡，b 点达平衡正逆反应速率相等且小于c 点，b 点温度和反应物浓度均大于a 点，反应速率大于a
点，故化学反应速率：vc (正)> vb (逆)> va (逆)，故D 项错误；故答案选C。
3．（2025·湖南长沙·三模）南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原
的反应，主要反
应如下：
i.
ii.
iii.
在T℃、100
反应条件下，向密闭容器中充入
和
，发生上述反应，测得含氮元素占比
［如
的含氮元素占比
］与时间的关系如图，95min 时体系达到
平衡。已知：反应ii 为快速平衡，可认为不受慢反应i、iii 的影响；
为用物质的量分数表示的平衡
常数。下列说法错误的是
A．反应i 的
B．曲线b 表示
的含氮元素占比
C．0~45min 内，
的平均反应速率约为
D．若选择对反应i 更高效的催化剂，则G 点将移向E 点
【答案】D
【解析】A．反应i 是气体分子数减少的反应，ΔS<0，反应i 自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS<0，故该反应的
ΔH<0，A 正确；B．反应ii 为快反应，曲线a 表示物质快速减少，故曲线a 表示NO，NH3快速增加，
故曲线b 表示氨气，曲线c 表示N2，B 正确；C．起始时，压强为100kPa、2 molNO、6 molH2，45min
时，由图可知，NH3和N2的氮含量为47%，NO 的氮含量为6%，
，则
NO 的平均反应速率约为
，C 正确；D．G 点反应已经达到平衡，若选
择对反应i 更高效的催化剂，则达到平衡所需的时间缩短，但N2的占比不变，D 错误；故答案为D。
4．（2025·湖南长沙·二模）煤化工等行业废气普遍含有硫化氢，需回收处理并加以利用。在
，向体积
恒定的密闭容器中充入
和
，发生反应
①
②
③
含硫元素占比[如
的含硫元素占比
与时间的关系如图所示。
已知：反应①快速平衡。下列说法不正确的是
A．图中曲线c 表示
的含硫元素占比与时间的变化关系
B．若反应开始时增大反应物的浓度，则M 点将移向N 点
C．若
时达到平衡，则平衡时生成
的物质的量为
D．反应①的平衡常数
【答案】C
【解析】随反应进行，H2S 的物质的量减少，因此曲线a 表示H2S 的含硫占比与时间的变化关系曲线；反
应①快速平衡，S2的含硫占比快速达到最大值，因此曲线b 表示
的含硫元素占比与时间的变化关系
曲线；曲线c 含硫占比随时间上升，因此曲线c 表示SO2的含硫占比与时间的变化关系曲线。A．根据
分析，图中曲线c 表示
的含硫元素占比与时间的变化关系，A 正确；B．增大反应物浓度，反应速
率加快，由于达到平衡时间缩短，反应③消耗的S2的量减少，则M 点会向N 点移动，B 正确；C．若
40min 时达到平衡，H2S%=4%，根据元素守恒n(H2S)=0.04mol，则反应的H2S 为0.96mol，此时生成的
水的n(H2O)=(0.9+0.06)mol=0.96mol≠0.9mol，C 错误；D．达到平衡时，SO2%=90%，根据元素守恒
n(SO2)=0.9mol，S2%=1-90%-4%=6%，则n(S2)=
，n(H2O)= =0.96mol，
n(H2S)=0.04mol，n(O2)=
，则反应①的平衡常数
，D 正确；故选C。
