反应速率与平衡图像突破
年份 试卷 考点
2023 江苏卷 转化率-温度图像
2023 海南卷 速率-时间图像
2023 湖南卷 转化率-温度图像
2023 重庆卷 物质体积分数-温度图像
2022 广东卷 浓度-时间图像
2022 湖南卷 压强-时间图像
2022 江苏卷 产率-温度图像
2022 河北卷 图像
2021 湖南卷 反应速率-时间图像
2021 河北卷 浓度-时间图像
2021 广东卷 浓度-时间图像
2021 湖北卷 pc—pOH图像
2021 辽宁卷 反应物浓度-催化剂浓度-图像
本专题主要从食物营养、合成药物、常见材料、自然资源利用、生产条件优化、废物回收利用和毒害物质处理、环境保护等情境选材，考查学生解决问题的能力。会延续以往的命题风格，试题外观特征和考查要求不会发生大的变化，与时代的变化和发展的关系会越来越紧密。关注生成生活、关注社会热点和焦点中的化学知识，特别是绿色化学理念、碳中和碳达峰和常见的环境问题。
1.速率时间图像
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
①t1 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；
②t2 时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大得多；
③t3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多；
④t4 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。
2.转化率(或含量)时间图像
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
①图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；
②图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；
③图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
3.恒压(温)线
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。
4.总反应速率时间图像
Zn与足量盐酸反应，反应速率随时间变化的曲线如图所示。ab段(v逐渐增大)，因该反应为放热反应，随反应的进行，温度升高，导致反应速率增大；bc段(v减小)，主要原因是随反应的进行，溶液中c(H＋)减小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的反应特点，认真分析。
5.特殊类型图像
①对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点；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。
②对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图所示，L线上所有的点都是平衡点。L线的上方(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线的下方(F点)，v正
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。
7.反应速率、化学平衡图像题解题步骤
典例1（2023·重庆卷第14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示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B. M点反应Ⅰ的平衡常数
C. N点H2O的压强是CH4的3倍
D. 若按投料，则曲线之间交点位置不变
【答案】C 【解析】随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水得总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏伽德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选C。
典例2（2023·辽宁卷第12题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不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。
典例3（2022·湖南卷）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. B. 气体的总物质的量：
C. a点平衡常数： D. 反应速率：
【答案】B 【解析】甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即＜0，故A错误；根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B正确；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量（物质的量浓度）之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为xmol L 1，则列出三段式如下：，则有，计算得到x=0.75，那么化学平衡常数K=，又甲容器为绝热条件，等效为恒温条件下升温，平衡逆向移动，则平衡常数减小即平衡常数K＜12，故C错误；根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D错误。综上所述，答案为B。
典例4（2022·江苏卷）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。
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
【答案】D 【解析】根据已知反应①，反应②，且反应①的热效应更大，故温度升高的时候对反应①影响更大一些，即CO2选择性增大，同时CO的选择性减小，根据CO的选择性的定义可知③代表CO2的选择性，①代表CO的选择性，②代表H2的产率，以此解题。由分析可知②代表H2的产率，A错误；由分析可知升高温度，平衡时CO的选择性减小，B错误；两种物质参加反应增大一种物质的浓度，会降低该物质的平衡转化率，C错误；加入与水反应放热，对反应①影响较大，可以增大产率，或者选用对反应①影响较大的高效催化剂，也可以增大产率，D正确；故选D。
典例5(2022·河北卷)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①；②。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是
A. 随的减小，反应①、②的速率均降低
B. 体系中
C. 欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D. 温度低于时，总反应速率由反应②决定
【答案】AB 【解析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B说法错误；升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确；由图乙信息可知，温度低于T时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确；综上所述，本题选AB。
预测1（2024·广东·二模）一定条件下，在恒容密闭容器中发生分解反应： ，随时间的变化如图所示。已知时反应达到平衡，时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等)，下列说法不正确的是
A．由0到，的浓度不断增大
B．由到，
C．时，可能向容器中通入了
D．平衡常数可能小于
预测2（2024·重庆·二模）二氧化碳催化加氢制取清洁燃料甲醇的反应为：。在一密闭容器中，按起始通入反应物，250℃时（甲醇在平衡体系中的物质的量分数）随压强变化的曲线和Pa时随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．Ⅰ表示Pa时随温度变化的曲线
B．该反应在较高温度下才能自发进行
C．250℃、Pa达平衡时，Pa
D．当时，的平衡转化率为40%
预测3（2024·北京石景山·一模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是
A．2NH3 3H2 + N2 ΔH < 0
B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态
C．p1 < p2 < p3 < p4
D．500 K时，p3压强下氨分解反应的平衡常数比p4压强下的大
预测4（2024·河北·模拟）汽车尾气净化反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8 kJ/mol，ΔS=-197.5J/(mol·K)。为了探究其转化效率，某小组利用传感器测定一定温度下投入NO、CO的物质的量浓度与时间关系如图所示：
下列说法正确的是
A．上述正反应在较高温度下能自发进行
B．b→c段反应速率v(NO)=0.1 mol/(L·s)
C．单位时间内消耗NO和消耗CO2浓度相等时达到平衡状态
D．该温度下，上述反应的平衡常数K=500
预测5（2024·安徽·一模）一定条件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2 (g)+4H2O(g) 已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
A．温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数增大
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
押题1（2024·湖南益阳·三模）工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下反应：。在温度下，向刚性容器中充入和一定物质的量的，随着充入的物质的量的不同，平衡时容器中的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A． B．
C．平衡常数 D．该反应在高温高压条件下自发进行
押题2（2024·湖南长沙·一模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体一氧化碳。其原理为。在起始物n(H2)/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在T=250℃下的、在下的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．图中对应等压过程的曲线是a
B．该反应在高温下能自发进行
C．当时，的平衡转化率
D．温度压强一定时，增大起始物，可提高平衡时的
押题3（2024·吉林长春·三模）常温下，用溶液滴定磷酸的稀溶液，溶液的与关系如图所示，为、、。下列说法错误的是
A．直线表示与的关系
B．
C．的平衡常数为
D．点溶液的
押题4（2024·广东广州·二模）在相同条件下通入一定量X，研究催化剂对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法正确的是
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．使用催化剂Ⅰ，时，
D．c曲线可表示使用催化剂I时Z的浓度随t的变化
押题5（2024·湖南衡阳·二模）中国从人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，合成步骤由60多步缩减到11步，突破了自然界淀粉合成的复杂调控障碍。其中加氢的主要反应如下。
反应ⅰ：
反应ⅱ：
向密闭容器中通入的混合气体，在不同压强（、）、不同温度下，平衡体系中的转化率、和CO的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A．压强：
B．曲线①、⑤分别表示平衡体系中的选择性和的转化率
C．235℃时，m点体系中
D．随着温度升高，与的平衡转化率之比先减小后增大
名校预测
预测1
【答案】D
【解析】A．由图可知，0到t1的过程为氨气分解形成平衡的过程，反应中氢气的浓度不断增大，故A正确；
B．由图可知，t1时反应达到平衡，正逆反应速率相等，则t1到t2的过程中，反应速率的关系为，故B正确；
C．由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，可能是通入氮气，增大了生成物氮气的浓度，故C正确；
D．由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，随后减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是吸热反应，若改变条件为升高温度，平衡向正反应方向移动，与图示不符合，所以改变条件不可能是升高温度，温度不变，平衡常数不变，则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ，故D错误；
故选D。
预测2
【答案】D
【分析】由可知，该反应是气体分子数减少的反应，恒温加压平衡右移，甲醇在平衡体系中的物质的量分数增大，所以曲线Ⅰ表示甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线，曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线。
【解析】A．该反应是气体分子数减少的反应，甲醇在平衡体系中的物质的量分数随压强的增大而增大，则曲线Ⅰ表示甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线，曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线，故A错误；
B．曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线，图像显示温度升高变小，说明该反应的正反应是放热反应，，又该反应是气体分子数减少的反应，，根据可知，该反应在较低的温度下能自发进行，故B错误；
C．读图可知250℃、Pa时，，则Pa，故C错误；
D．，设起始通入a mol和3a mol，三段式表示，n(总)，则，解得，的平衡转化率为，故D正确；
故答案为：D。
预测3
【答案】C
【解析】A．温度升高，氨的平衡转化率上升，2NH3 3H2 + N2平衡正向移动，ΔH ＞ 0，故A错误；
B．氢气和氮气的物质的量之比始终为3:1，不能说明反应到达平衡状态，故B错误；
C．2NH3 3H2 + N2为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，氨的平衡转化率下降，因此p1 < p2 < p3 < p4，故C正确；
D．平衡常数只与温度有关，500 K时无论压强是多少，K为定值，故D错误；
故选C。
预测4
【答案】C
【解析】A．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足，反应能自发进行，故A错误；
B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则b→c段反应速率，故B错误；
C．当单位时间内消耗NO和消耗CO2浓度相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则该温度下，达到平衡时，，，，，上述反应的平衡常数，故D错误；
故答案选C。
预测5
【答案】D
【解析】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数不变，故A错误；
B．升高温度，CO2的平衡转化率降低，可知平衡向逆反应方向移动；根据图示，催化剂的催化效率先升高后降低，故B错误；
C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，故C错误；
D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，图中 M点CO2的平衡转化率为50%
乙烯的体积分数为，故D正确；
选D。
名师押题
押题1
【答案】D
【解析】A．投料比符合方程式中的气体系数比时，达到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，A正确；
B．由题可知该反应是放热反应，升高温度高反应会逆向移动，所以，B正确；
C．平衡常数受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；
D．该反应，，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误；
故选D。
押题2
【答案】C
【解析】A．总反应为气体体积减小反应，当其他条件不变，增大压强时，平衡正向移动，增大，则a为250℃下的曲线，b为下的曲线，b线为等压过程的曲线，故A错误；
B．由A中分析可知，b为下的曲线，随温度升高，减小，可知升温使平衡逆向移动，正向为放热反应，该反应在低温下能自发进行，故B错误；
C．起始物n(H2)/n(CO2)=3，设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段式：
时，即，解得：x=，的平衡转化率，故C正确；
D．温度压强一定时，增大起始物，等同于一定时，增大氢气的浓度，平衡时的减小，故D错误；
故选：C。
押题3
【答案】C
【分析】电离常数的表达式，随着pH增大，c(H+)减小，减小，增大，图像中曲线a表示lg与的关系；，，在pH相等时，，即lg>lg，故曲线b表示与的关系，曲线c表示lg与的关系；
【解析】A．由上述分析可知，直线表示与的关系，故A正确；
B．，在图像中找(0，2.12)的点，此时c(H+)=1mol/L，故==，故B正确；
C．在b线上找(0，-7.20)的点，=，根据c线上(0，12.36)，=，的平衡常数K=，=，则K==，故C错误；
D．Y点=，=，=，即=，c(H+)===10-7.24，故pH=7.24，故D正确。
答案选C。
押题4
【答案】D
【分析】由图可知，X为反应物，随着反应进行X的量减小，在0~2min 内X的浓度变化了2.0mol/L，结合化学方程式可知，YZ的浓度变化分别为4.0mol/L、2.0mol/L，则b为为Y浓度变化曲线、c为Z浓度变化曲线；
【解析】A．催化剂改变反应速率，但是不影响反应进行的程度，A错误；
B．由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，则Ⅱ使反应活化能更高，B错误；
C．由分析可知，使用催化剂Ⅰ，0~2min 内X的平均反应速率为：，不是时的反应速率，C错误；
D．由分析可知，c曲线可表示使用催化剂Ⅰ时Z的浓度随t的变化，D正确；
故选D。
押题5
【答案】D
【分析】反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线①、②表示甲醇的选择性，曲线③、④表示一氧化碳的选择性，曲线⑤表示二氧化碳的转化率。
【解析】A．由分析可知，曲线①、②表示甲醇的选择性，反应Ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的选择性增大，由图可知，p1条件下甲醇的选择性大于p2条件下甲醇的选择性，则压强p1大于p2，故A正确；
B．由分析知，曲线①、⑤分别表示平衡体系中CH3OH的选择性和CO2的转化率，故B正确；
C．235℃时，甲醇和一氧化碳选择性相同，两个反应分别生成甲醇和一氧化碳的量相同，故m点体系中n(CH3OH)=n(CO)，C正确；
D．随着温度升高，反应i放热会逆向移动，反应ii吸热会正向移动，反应ii中二氧化碳和氢气反应比是1:1，氢气消耗少于反应i，故反应ii进行程度越大，氢气转化率越低且二氧化碳转化率越高，故CO2与H2的平衡转化率之比增大，故D错误；
故选D。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
反应速率与平衡图像突破
年份 试卷 考点
2023 江苏卷 转化率-温度图像
2023 海南卷 速率-时间图像
2023 湖南卷 转化率-温度图像
2023 重庆卷 物质体积分数-温度图像
2022 广东卷 浓度-时间图像
2022 湖南卷 压强-时间图像
2022 江苏卷 产率-温度图像
2022 河北卷 图像
2021 湖南卷 反应速率-时间图像
2021 河北卷 浓度-时间图像
2021 广东卷 浓度-时间图像
2021 湖北卷 pc—pOH图像
2021 辽宁卷 反应物浓度-催化剂浓度-图像
本专题主要从食物营养、合成药物、常见材料、自然资源利用、生产条件优化、废物回收利用和毒害物质处理、环境保护等情境选材，考查学生解决问题的能力。会延续以往的命题风格，试题外观特征和考查要求不会发生大的变化，与时代的变化和发展的关系会越来越紧密。关注生成生活、关注社会热点和焦点中的化学知识，特别是绿色化学理念、碳中和碳达峰和常见的环境问题。
1.速率时间图像
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
①t1 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；
②t2 时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大得多；
③t3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多；
④t4 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。
2.转化率(或含量)时间图像
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
①图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；
②图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；
③图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
3.恒压(温)线
反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。
4.总反应速率时间图像
Zn与足量盐酸反应，反应速率随时间变化的曲线如图所示。ab段(v逐渐增大)，因该反应为放热反应，随反应的进行，温度升高，导致反应速率增大；bc段(v减小)，主要原因是随反应的进行，溶液中c(H＋)减小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的反应特点，认真分析。
5.特殊类型图像
①对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点；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。
②对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图所示，L线上所有的点都是平衡点。L线的上方(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线的下方(F点)，v正
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。
7.反应速率、化学平衡图像题解题步骤
典例1（2023·重庆卷第14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示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B. M点反应Ⅰ的平衡常数
C. N点H2O的压强是CH4的3倍
D. 若按投料，则曲线之间交点位置不变
典例2（2023·辽宁卷第12题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不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：
典例3（2022·湖南卷）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. B. 气体的总物质的量：
C. a点平衡常数： D. 反应速率：
典例4（2022·江苏卷）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。
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
典例5(2022·河北卷)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①；②。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是
A. 随的减小，反应①、②的速率均降低
B. 体系中
C. 欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D. 温度低于时，总反应速率由反应②决定
预测1（2024·广东·二模）一定条件下，在恒容密闭容器中发生分解反应： ，随时间的变化如图所示。已知时反应达到平衡，时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等)，下列说法不正确的是
A．由0到，的浓度不断增大
B．由到，
C．时，可能向容器中通入了
D．平衡常数可能小于
预测2（2024·重庆·二模）二氧化碳催化加氢制取清洁燃料甲醇的反应为：。在一密闭容器中，按起始通入反应物，250℃时（甲醇在平衡体系中的物质的量分数）随压强变化的曲线和Pa时随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．Ⅰ表示Pa时随温度变化的曲线
B．该反应在较高温度下才能自发进行
C．250℃、Pa达平衡时，Pa
D．当时，的平衡转化率为40%
预测3（2024·北京石景山·一模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是
A．2NH3 3H2 + N2 ΔH < 0
B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态
C．p1 < p2 < p3 < p4
D．500 K时，p3压强下氨分解反应的平衡常数比p4压强下的大
预测4（2024·河北·模拟）汽车尾气净化反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8 kJ/mol，ΔS=-197.5J/(mol·K)。为了探究其转化效率，某小组利用传感器测定一定温度下投入NO、CO的物质的量浓度与时间关系如图所示：
下列说法正确的是
A．上述正反应在较高温度下能自发进行
B．b→c段反应速率v(NO)=0.1 mol/(L·s)
C．单位时间内消耗NO和消耗CO2浓度相等时达到平衡状态
D．该温度下，上述反应的平衡常数K=500
预测5（2024·安徽·一模）一定条件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2 (g)+4H2O(g) 已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
A．温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数增大
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
押题1（2024·湖南益阳·三模）工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下反应：。在温度下，向刚性容器中充入和一定物质的量的，随着充入的物质的量的不同，平衡时容器中的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A． B．
C．平衡常数 D．该反应在高温高压条件下自发进行
押题2（2024·湖南长沙·一模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体一氧化碳。其原理为。在起始物n(H2)/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在T=250℃下的、在下的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．图中对应等压过程的曲线是a
B．该反应在高温下能自发进行
C．当时，的平衡转化率
D．温度压强一定时，增大起始物，可提高平衡时的
押题3（2024·吉林长春·三模）常温下，用溶液滴定磷酸的稀溶液，溶液的与关系如图所示，为、、。下列说法错误的是
A．直线表示与的关系
B．
C．的平衡常数为
D．点溶液的
押题4（2024·广东广州·二模）在相同条件下通入一定量X，研究催化剂对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法正确的是
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．使用催化剂Ⅰ，时，
D．c曲线可表示使用催化剂I时Z的浓度随t的变化
押题5（2024·湖南衡阳·二模）中国从人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，合成步骤由60多步缩减到11步，突破了自然界淀粉合成的复杂调控障碍。其中加氢的主要反应如下。
反应ⅰ：
反应ⅱ：
向密闭容器中通入的混合气体，在不同压强（、）、不同温度下，平衡体系中的转化率、和CO的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A．压强：
B．曲线①、⑤分别表示平衡体系中的选择性和的转化率
C．235℃时，m点体系中
D．随着温度升高，与的平衡转化率之比先减小后增大
名校预测
预测1
【答案】D
【解析】A．由图可知，0到t1的过程为氨气分解形成平衡的过程，反应中氢气的浓度不断增大，故A正确；
B．由图可知，t1时反应达到平衡，正逆反应速率相等，则t1到t2的过程中，反应速率的关系为，故B正确；
C．由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，可能是通入氮气，增大了生成物氮气的浓度，故C正确；
D．由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，随后减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是吸热反应，若改变条件为升高温度，平衡向正反应方向移动，与图示不符合，所以改变条件不可能是升高温度，温度不变，平衡常数不变，则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ，故D错误；
故选D。
预测2
【答案】D
【分析】由可知，该反应是气体分子数减少的反应，恒温加压平衡右移，甲醇在平衡体系中的物质的量分数增大，所以曲线Ⅰ表示甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线，曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线。
【解析】A．该反应是气体分子数减少的反应，甲醇在平衡体系中的物质的量分数随压强的增大而增大，则曲线Ⅰ表示甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线，曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线，故A错误；
B．曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线，图像显示温度升高变小，说明该反应的正反应是放热反应，，又该反应是气体分子数减少的反应，，根据可知，该反应在较低的温度下能自发进行，故B错误；
C．读图可知250℃、Pa时，，则Pa，故C错误；
D．，设起始通入a mol和3a mol，三段式表示，n(总)，则，解得，的平衡转化率为，故D正确；
故答案为：D。
预测3
【答案】C
【解析】A．温度升高，氨的平衡转化率上升，2NH3 3H2 + N2平衡正向移动，ΔH ＞ 0，故A错误；
B．氢气和氮气的物质的量之比始终为3:1，不能说明反应到达平衡状态，故B错误；
C．2NH3 3H2 + N2为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，氨的平衡转化率下降，因此p1 < p2 < p3 < p4，故C正确；
D．平衡常数只与温度有关，500 K时无论压强是多少，K为定值，故D错误；
故选C。
预测4
【答案】C
【解析】A．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足，反应能自发进行，故A错误；
B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则b→c段反应速率，故B错误；
C．当单位时间内消耗NO和消耗CO2浓度相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则该温度下，达到平衡时，，，，，上述反应的平衡常数，故D错误；
故答案选C。
预测5
【答案】D
【解析】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数不变，故A错误；
B．升高温度，CO2的平衡转化率降低，可知平衡向逆反应方向移动；根据图示，催化剂的催化效率先升高后降低，故B错误；
C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，故C错误；
D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，图中 M点CO2的平衡转化率为50%
乙烯的体积分数为，故D正确；
选D。
名师押题
押题1
【答案】D
【解析】A．投料比符合方程式中的气体系数比时，达到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，A正确；
B．由题可知该反应是放热反应，升高温度高反应会逆向移动，所以，B正确；
C．平衡常数受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；
D．该反应，，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误；
故选D。
押题2
【答案】C
【解析】A．总反应为气体体积减小反应，当其他条件不变，增大压强时，平衡正向移动，增大，则a为250℃下的曲线，b为下的曲线，b线为等压过程的曲线，故A错误；
B．由A中分析可知，b为下的曲线，随温度升高，减小，可知升温使平衡逆向移动，正向为放热反应，该反应在低温下能自发进行，故B错误；
C．起始物n(H2)/n(CO2)=3，设n(H2)=3mol，n(CO2)=1mol，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段式：
时，即，解得：x=，的平衡转化率，故C正确；
D．温度压强一定时，增大起始物，等同于一定时，增大氢气的浓度，平衡时的减小，故D错误；
故选：C。
押题3
【答案】C
【分析】电离常数的表达式，随着pH增大，c(H+)减小，减小，增大，图像中曲线a表示lg与的关系；，，在pH相等时，，即lg>lg，故曲线b表示与的关系，曲线c表示lg与的关系；
【解析】A．由上述分析可知，直线表示与的关系，故A正确；
B．，在图像中找(0，2.12)的点，此时c(H+)=1mol/L，故==，故B正确；
C．在b线上找(0，-7.20)的点，=，根据c线上(0，12.36)，=，的平衡常数K=，=，则K==，故C错误；
D．Y点=，=，=，即=，c(H+)===10-7.24，故pH=7.24，故D正确。
答案选C。
押题4
【答案】D
【分析】由图可知，X为反应物，随着反应进行X的量减小，在0~2min 内X的浓度变化了2.0mol/L，结合化学方程式可知，YZ的浓度变化分别为4.0mol/L、2.0mol/L，则b为为Y浓度变化曲线、c为Z浓度变化曲线；
【解析】A．催化剂改变反应速率，但是不影响反应进行的程度，A错误；
B．由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，则Ⅱ使反应活化能更高，B错误；
C．由分析可知，使用催化剂Ⅰ，0~2min 内X的平均反应速率为：，不是时的反应速率，C错误；
D．由分析可知，c曲线可表示使用催化剂Ⅰ时Z的浓度随t的变化，D正确；
故选D。
押题5
【答案】D
【分析】反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线①、②表示甲醇的选择性，曲线③、④表示一氧化碳的选择性，曲线⑤表示二氧化碳的转化率。
【解析】A．由分析可知，曲线①、②表示甲醇的选择性，反应Ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的选择性增大，由图可知，p1条件下甲醇的选择性大于p2条件下甲醇的选择性，则压强p1大于p2，故A正确；
B．由分析知，曲线①、⑤分别表示平衡体系中CH3OH的选择性和CO2的转化率，故B正确；
C．235℃时，甲醇和一氧化碳选择性相同，两个反应分别生成甲醇和一氧化碳的量相同，故m点体系中n(CH3OH)=n(CO)，C正确；
D．随着温度升高，反应i放热会逆向移动，反应ii吸热会正向移动，反应ii中二氧化碳和氢气反应比是1:1，氢气消耗少于反应i，故反应ii进行程度越大，氢气转化率越低且二氧化碳转化率越高，故CO2与H2的平衡转化率之比增大，故D错误；
故选D。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
