专题4 选择题突破(4) 命题点3 化学反应速率、化学平衡图像分析应用(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学二轮专题辅导与训练

该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应速率、化学平衡图像分析核心考点，按基本图像类型、解题思维模型、综合应用的逻辑层次展开，通过考点梳理（如速率-时间、含量-温度图像特征归纳）、方法指导（“定一议二”“先拐先平”规律总结）、真题训练（2024-2025年多省市高考真题解析）等环节，帮助学生构建图像题解题框架。 讲义突出科学思维与科学探究素养培养，创新采用“图像特征-原理分析-真题验证”三步教学法，如分析恒温压图像时，引导学生通过辅助线法确定变量关系，结合平衡常数计算培养证据推理能力。设置基础巩固（图像识别）、能力提升（复杂反应分析）分层练习，配合即时反馈机制，确保高效突破难点，为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

命题点3　化学反应速率、化学平衡图像分析应用 [对应学生用书P64] 一、基本图像再落实 1．物质的量(浓度)、速率—时间图像 (1)速率— 时间图像 如N2＋3H2⥫⥬2NH3　ΔH<0，建立平衡后，加热对速率的影响如图。 此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向 (2)全程速率 —时间图像 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。 解释原因：AB段(v渐大)，因为是放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率渐大；BC段(v渐小)，则主要因为随反应进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率渐小 (3)物质的量 (或浓度) —时间图像 例如，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)由图像得出的信息是 ①X、Y是反应物，Z是产物 ②t3时反应达平衡，X、Y没有全部反应 (2)根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ mol·L-1·s-1，Y的转化率＝×100% ②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．含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像 已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)中反应物的转化率αA为例说明] (1)“先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。 如甲中T2＞T1 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 如乙中p1＞p2 ③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂 (2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图甲中，T2＞T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，正反应为放热反应 ②图乙中，p1＞p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应 ③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应 3．恒温(压)图像分析 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示： “定一议二”原则。如图1所示，当图像中有三个变量时，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 如图2所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)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 二、解答图像题的思维模型 1．化学平衡图像解题步骤 2．复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程 1．(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A(g)，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v＝kx，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(　　) A．该条件下＝ B．0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大 D．若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大 解析　①A(g)⥫⥬M(g)的K＝，②A(g)⥫⥬N(g)的K＝，②－①得到M(g)⥫⥬N(g)，则K＝＝＝，A正确；由图可知，0～t1时间段，生成M和N的物质的量相同，由此可知，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；若加入催化剂，k1增大，更有利于生成M，则x1变大，但催化剂不影响平衡移动，xM，平衡不变，C错误；若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)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xA，平衡变大，D正确。 答案　C 2．(2025·山东卷)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(　　) A．a线所示物种为固相产物 B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1 C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D．T1温度时，向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 解析　Na2SiF6(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物，则热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)＋SiF4(g)，T2时Na2SiF6完全分解，结合原子守恒可判断曲线a、b、c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知，A正确；N2不与体系中任何物质反应，由于容器恒容，因此SiF4的分压不变，仍为p1，B正确；该反应的平衡常数Kp＝p(SiF4)，由题图可知，温度越高，Na2SiF6分解程度越大，平衡时p(SiF4)越大，即Kp越大，由于T2温度下Na2SiF6已完全分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4，故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；T1温度时，加入SiF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由Kp＝p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1，SiF4的浓度不变，故逆反应速率不变，D错误。 答案　D 3．(2024·湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应： 主反应：CH3OH(g)＋CO(g)===CH3COOH(g)　ΔH1 副反应：CH3OH(g)＋CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2 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δ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 C．ΔH1<0，ΔH2>0 D．L、M、N三点的平衡常数：K(L)＝K(M)>K(N) 解析　题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知A、B均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)，据此作答。根据分析可知，投料比x代表，故A错误；根据分析可知，曲线c表示CH3COOCH3分布分数，故B错误；根据分析可知，曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，当同一投料比时，观察图像可知T2时δ(CH3COOH)大于T1时δ(CH3COOH)，由T2>T1可知，温度越高则δ(CH3COOH)越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，ΔH1>0；曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3)，当同一投料比时，观察可知T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时δ(CH3COOCH3)，而T2>T1可知，温度越高则δ(CH3COOCH3)越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，ΔH2<0，故C错误；L、M、N三点对应副反应ΔH2<0，且TN>TM＝TL，升高温度平衡逆向移动，K(L)＝K(M)>K(N)，故D正确。 答案　D 4．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素，测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH 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v(SeO)＝2.0 mol·L-1·h-1 B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋SeO＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O 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pH越小，SeO的去除效果越好 解析　实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeO)＝＝2.0×10-5 mol·L-1·h-1，A项错误；实验③中水样初始pH＝8，溶液呈弱碱性，结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe＋SeO＋4H2O===2Fe(OH)3＋Se＋2OH－，B项错误；由实验①②可知，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C项正确；由实验②③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始pH，SeO的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与H＋反应的纳米铁的量增多，从而影响SeO的去除效果，D项错误。 答案　C 5．(2024·吉林卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　) A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg-1·h-1 D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 解析　3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；0～3 h内平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg-1·h-1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。 答案　A 1．(2024·广东广州三模)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．x1<x2 B．b、c两点的正反应速率：vb>vc C．此反应在任意温度下都可自发进行 D．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 解析　x越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则x1<x2，A正确；b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1 mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：vb>vc，B正确；a、b投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向ΔH>0，正向体积增大则ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS<0时T较大，故该反应高温自发，C错误；都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含量不再变化，达到平衡，D正确。 答案　C 2．(2025·河南省安阳市高三二模)已知298 K，101 kPa时，CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行，CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1，c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．T1＞T2 B．T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1 C．使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 D．使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同 解析　平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大，即T1到T2平衡正向移动，而结合题干方程式可知，该反应正反应是一个放热反应，即降低温度平衡才是正向移动，即T1＞T2，A正确；T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1，即CO2的浓度改变量为0.40 mol·L-1－0.25 mol·L-1＝0.15 mol·L-1，结合变化量之比等于化学计量系数之比可知，T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1，B正确；在温度均为T1时，使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢，说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大，C正确；催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的，但温度不同，反应速率也不同，说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同，才能保证在不同温度下达到平衡所需时间相同，D错误。 答案　D 3．(2025·安徽省皖北协作体高三下学期一模)“双碳”战略背景下，CH4和CO2的减排和转化利用受到普遍关注，已知CH4和CO2催化重整的主反应为CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋247 kJ·mol-1。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，CH4与CO2的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是(　　) 图1 图2 A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高CH4和CO2的平衡转化率 B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．CH4与CO2物质的量之比达1∶2后CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2发生了反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好 解析　反应CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)为气体体积增大的反应，恒温恒压时充入Ar，体系体积增大，相当于减压，根据勒夏特列原理，减小压强平衡正向移动，有利于提高CH4和CO2的平衡转化率，A正确；主反应的ΔH>0，反应为吸热反应。吸热反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确；由图1知CH4与CO2物质的量之比达1∶2后CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2与H2发生了反应，C正确；由图2知随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，当流量过低时，反应速率慢，单位时间内的产量也低，并非气体流量越低越好，D错误。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $