第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（复习讲义）（山东专用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦化学反应速率与化学平衡图像核心考点，涵盖速率—时间、浓度—时间、转化率—温度/压强等图像类型，按“知识解构—考向破译”架构梳理内在联系。通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源四环节，帮助学生系统构建分析框架，突破数形结合难点。 讲义采用“分类解析+方法建模”策略，如用“先拐先平”判断温度压强，“定一议二”分析恒温线图像，培养科学思维。设计变式训练与真题演练，结合控制变量法探究图像规律，落实科学探究与实践，助力学生高效提升解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率图像 知识解构 知识点1 速率—时间图像 知识点2 速率—压强(或温度)图像 知识点3 物质的量(或浓度)—时间图像 知识点4 化学速率图像分析 考向破译 考向1 考查速率—压强(或温度)图像 考向2 考查浓度或物质的的量-时间图像 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 知识点2 恒温线或恒压线图像 知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 知识点4 化学平衡图像分析 考向破译 考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断 考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断 考向3 考查摩尔分数型图像 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡图像分析 山东卷T10，2分； T15,4分； T19，3分 山东卷T10，2分； T20 山东卷T15，4分； T20 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近3年的化学高考试题，化学反应速率与平衡图像是每年高考必考内容，在选择题和综合题中都会考查，分值高、难度大。试题利用数形结合的三维曲线图，将影响化学反应速率和化学平衡的外界因素(如温度、浓度、压强等)融入其中，充分考查考生的分析与推理能力。特别是将工业生产中投料比、转化率的变化及反应条件的控制等融入坐标体系形成的图像，承载着“立体”信息的功能。解题的关键在于理解曲线的数学意义与化学意义，分析、运用这些关系解决问题。 ►复习目标： 1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的，知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关，并遵循一定规律；能多角度、动态地分析化学反应速率和化学平衡，运用化学反应原理解决实际问题 2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率和化学平衡的本质特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲线变化，揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律， 3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反应速率和化学平衡的外界条件。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应的方向 知●识●解●构 知识点1 速率—时间图像 1.“渐变”类v－t图像 图像 分析 结论 t1时v′正 增大，v′逆 增大；v′正＞v′逆，平衡向 方向移动 t1时其他条件不变， 反应物的浓度 t1时v′正 减小，v′逆 减小；v′逆＞v′正，平衡向 方向移动 t1时其他条件不变， 反应物的浓度 t1时v′逆 增大，v′正 增大；v′逆＞v′正，平衡向 方向移动 t1时其他条件不变， 生成物的浓度 t1时v′逆 减小，v′正 减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变， 生成物的浓度 2.“断点”类v－t图像 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 适合正反应为 的反应 适合正反应为 的反应 压强 增大 减小 增大 减小 适合正反应为气体物质的量 的反应 适合正反应为气体物质的量 的反应 3.“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均 增大且v′正 v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变使用催化剂 t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) t1时v′正、v′逆均 减小且v′正 v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) 4.全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)， 。 （2）BC段(v减小)， 。 知识点2 速率—压强(或温度)图像 1.对于速率～温度曲线，温度改变后，吸热反应速率变化大，放热反应速率变化小。即吸热大变，放热小变。以mA＋nBpC＋qD；△Ｈ＝Ｑ为例 2.对于速率～压强曲线，压强改变后，气体体积之和大的一侧反应速率变化大，气体体积之和小的一侧反应速率变化小。以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；△Ｈ＝Ｑ为例 得分速记 这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强或温度增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 知识点3 物质的量(或浓度)—时间图像 这类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。 1、识图：在c-t图中，一般横坐标表示时间，纵坐标表示浓度或物质的量等变化，分析图时要抓住随着时间的变化曲线的基本走势问题，其重点及易错点应抓住曲线的斜率，某一时刻曲线的斜率大小就表示该时刻反应的速率快慢，曲线越陡表示反应的速率越大，曲线越平缓表示反应的速率越小。 2、规律：①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间 。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间 。 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 。 3、实例：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 ① 是反应物， 是产物。 ②t3 s时反应达到 状态，X、Y并没有全部反应，该反应是 反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝ mol，Δn(Y)＝ mol，Δn(Z)＝ mol。 （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 。 4、 易错提醒：解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。 知识点4 化学速率图像分析 1.识图 这类图像定性地揭示了反应过程中 v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向。分析这类图像的重点及易错点是图像中演变出来的相关面积，曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质的浓度的变化量。另外，由v-t图可知，在一般情况下，同一个反应有先快后慢的特点，生成等量产物（或消耗等量反应物），所需的时间逐渐变长。 2.常见v-t图像分析方法 （1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。 （2）对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。 （3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)<v(逆)。 （4）规律：v­t图像中无“断点”，曲线是“渐变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”，表示改变的条件是“增强”，反之，改变的条件是“减弱”，如工业合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0。 因t1时刻改变条件后，v′逆>v′正，平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH3的浓度。 考●向●破●译 考向1 考查速率—压强(或温度)图像 例1向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是 A．a为随温度的变化曲线 B．该反应的 C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多 D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动 解题妙招 从曲线的“断点”着手 解题策略 从“断点”着手 审题 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”。 增大反应物浓度υ(正)突变，υ(逆)渐变。升高温度，υ(吸热)大增，υ(放热)小增 三分析方法 一看反应速率是增大还是减小；二看Δυ(正)、Δυ(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向 注意 浓度只改变一个υ，而p、T则同进改变υ(正)与υ(逆)，但改变的倍数不同；而使用催化剂υ(正)和υ(逆)改变的倍数相同 同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑 【变式训练1】工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体的反应原理为。在恒温恒容密闭容器内进行该反应，正反应速率(v正)随时间的变化曲线如图1所示，某物理量随压强的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．t时刻平衡逆向移动 B．t时刻改变的条件一定为加压 C．x可以是平衡时Ga的质量 D．x可以是平衡时体系内混合气体平均相对分子质量 【变式训练2】将和充入恒容密闭容器中发生反应： Ⅰ．  （慢反应） Ⅱ．  （快反应） 测得相同时间内、与温度的关系如图所示，下列说法错误的是 A．前，加入催化剂可使a线转化为b线 B．时，M点对应的反应体系中， C．时，若时达到平衡，则 D．后，温度对正反应速率的影响比浓度大 考向2 考查浓度或物质的的量-时间图像 例2工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是，。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂（NaR），测得自来水中变化如图所示。下列叙述正确的是 A．反应达到平衡后，加入少量NaCl，离子交换反应的平衡常数减小 B．6 min时的逆反应速率大于4 min时的逆反应速率 C．其他条件不变时，10 min时离子交换反应已停止 D．4~8 min内平均反应速率：mol⋅L⋅min 解题妙招 浓度或物质的的量-时间图像分析模版 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 ①X、Y是反应物，Z是产物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3 mol，Δn(Y)＝n2－n3 mol，Δn(Z)＝n2 mol。 （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。 【变式训练1】（2026·山东淄博·三模）液氨和液态CO2合成尿素发生如下反应，其中反应I是快反应，反应Ⅱ是慢反应。 反应I：CO2(l)＋2NH3(l)NH2COONH4(l)              ΔH1=-117 kJ·mol−1 反应Ⅱ：NH2COONH4(l)NH2CONH2(l)＋H2O(l)   ΔH2=＋16 kJ·mol−1 起始投料n0(CO2)=1 mol，n0(NH3)=x mol，反应20 min时，体系中含碳或氮物种的物质的量随温度的变化关系如图。 下列说法错误的是 A．x=4.5 B．b线所示物种为NH2CONH2(l) C．T0 K时，CO2(l)的转化率为66.7% D．总反应的平衡常数K(450K)>K(600K) 【变式训练2】（2026·山东淄博·三模）以CH4为燃料气、CaSO4为载氧体的化学链燃烧技术可有效实现氧的传递与 甲烷的完全氧化，燃料反应器中涉及的主要反应如下： Ⅰ．CaSO4(s)＋CH4(g)CaS(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)         ΔH1=＋162.9 kJ·mol−1 Ⅱ．CaSO4(s)＋CH4(g)CaCO3(s)＋H2S(g)＋H2O(g)       ΔH2=＋63.6 kJ·mol−1 Ⅲ．CaS(s)＋3CaSO4(s)4CaO(s)＋4SO2(g)              ΔH3 压力p下，按10 mol CH4(g)和20 mol CaSO4(s)投料反应，平衡体系中，各气态物种的物质的量、固态物种的物质的量随温度的变化分别如图甲、图乙所示。 回答下列问题： （1）反应CaCO3(s)＋H2S(g)CaS(s)＋CO2(g)＋H2O(g)的焓变ΔH=_______kJ·mol−1。 （2）b线所示物种为_______(填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3_______0(填“>”“＜”或“=”)。 （3）温度高于800℃，CaS的物质的量随温度升高而下降的原因为_______。M点时CH4的平衡转化率为α，则H2O(g)的平衡分压为_______(用含α、p的代数式表示)。M点时，保持温度不变，压缩容器体积，重新达平衡后，则_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）N点对应温度下，可认为CH4(g)被完全氧化，则反应Ⅲ的平衡常数Kp=_______(用含p的代数式表示)。 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 1.识图：一般当转化率达到一个定值，即转化率或百分含量保持不变，该反应达到化学平衡，我们可以借助图像中曲线的数值大小，进一步结合影响平衡的一些外界因素，分析整合，得出相关结论。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系数的关系。 2.规律：“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。如图甲中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。如图乙中p1>p2。 ③若为使用催化剂引起，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。 3.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法 [以mA(g)＋nB(g)pC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] ①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡 移动，正反应为 反应。 ②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡 移动，则正反应为气体体积 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。 知识点2 恒温线或恒压线图像 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 知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在相同时间段内，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正>v逆，未达平衡；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH<0。 2.化学平衡曲线外的非平衡点分析 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。 左上方(E点)，A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正 v逆；则右下方(F点)v正 v逆。 3.投料比与转化率或产率相关图像 在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。如在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2＋O2SO3，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： 分析图像我们可以得到如下信息，在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m变大，m越大，平衡转化率α(SO2)越小，即图中m1、m2、m3的大小顺序为m1>m2>m3。 知识点4 化学平衡图像分析 1.思维建模 2.解题步骤 第一步：看特点。即分析可逆反应方程式，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。 第二步：识图像。即识别图像类型，一看“面”（理清横坐标、纵坐标表示的含义）；二看“线”（分析曲线的走向和变化趋势，它与横坐标、纵坐标的关系）；三看 “点”（重点分析特殊点——起点、拐点、交点、终点的含义）；四看是否要作辅助线（如等温线、等压线等），五看定量图像中有关量的多少问题。 第三步：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。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。 第四步：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。 3.解题技巧 ①先拐先平：在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。 ②定一议二：在含量—T/p曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。 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。 4.易错点拨 （1）“先拐先平”与速率快慢的误区：在反应速率与化学平衡图像中，我们容易错误认为曲线先出现拐点，则反应速率一定快，由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐点，先平衡，即常说的“先拐先平”，但比较反应速率快慢时，应该依据曲线斜率的大小，斜率大，反应速率快，如下面图像，尽管曲线b先平衡，但其反应速率小于曲线a对应的速率。 （2）未达到平衡的曲线误认为是平衡时的曲线。如根据下面图像判断某反应正反应为放热反应还是吸热反应时，从o—a—b阶段，误认为升高温度，生成物浓度增大，反应向正反应方向进行，所以该正反应为吸热反应。该错误结论的得出原因在于o—a—b阶段时，该反应并没有达到平衡状态，b点为平衡时状态，通过b—c阶段可以得出，在平衡状态下，若升高温度，生成物浓度减少，平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应。 （3）图像中涉及定量问题时，应该注意相关“量”与反应原理的对应关系。如合成氨中，若H2 、 N2的浓度按照3:1置入反应装置中，尽管H2 、 N2的浓度不断减少，根据反应原理，二者减少量应该满足3:1的关系，显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。 考●向●破●译 考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断 例1（2026·山东潍坊·三模）脂肪酸再生生物柴油反应：  ，反应起始时，脂肪酸与甲醇按物质的量比1∶1.8投料，在催化剂下，测得、温度下脂肪酸转化率()随时间(t)的变化关系如图。反应速率。 下列说法错误的是 A．化学平衡常数： B．N点的反应速率小于M点的反应速率 C．温度下增加催化剂用量和接触面积，时脂肪酸转化率应高于A点所示的值 D．B、C两点反应速率常数存在： 解题妙招 化学平衡图像中的拐点 “先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。 Ⅱ.表示p2>p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，a增大了压强(即压缩体积)。 【变式训练1】（2026·山东济南·模拟预测）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料。回答下列问题： （1）可与反应生成甲醇和水，其反应过程如下。 反应①：     反应②：     反应③：的___________，平衡常数___________(用、表示) （2）一定条件下向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图1所示。 ①催化剂效果最佳的是反应___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点的转化率高于b点和c点的原因是___________。 （3）在压强为，、的起始物质的量比为1∶3的条件下，发生以下竞争反应。 反应③：   反应④：   实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2所示。 已知：的选择性。 ①有利于提高的选择性的措施有___________(填字母)。 A．适当降温    B．适当升温    C．选择合适的催化剂 ②温度高于时，体系中发生的反应以___________(填“反应③”或“反应④”)为主。 ③其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“a”或“b”)。 ④时，平衡时压强为100 kPa，反应③的___________(分压总压物质的量分数)。 考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断 例2（2026·山东德州·三模）以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。不同温度下，平衡时反应体系的组成如图，下列说法错误的是 编号 过程 (a) (b) (c) (d) A． B．曲线Ⅰ对应的物质为 C．温度时， D．温度时，反应(c)的平衡常数 【变式训练1】已知制备光气的反应为，将等物质的量的和充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．平衡常数： C．的平衡转化率： D．点时，若，则CO的平衡转化率为 【变式训练2】（2026·山东烟台·二模）在恒容密闭容器中，用3 mol Ti和2 mol 为原料制备过程中的主要反应如下： 反应I：     反应II：     反应达平衡时，体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．时，的平衡转化率为30.0% C．范围内任意温度下达平衡过程中， D．时向容器内通入，重新达平衡时反应I和II的正反应速率均增大 考向3 考查摩尔分数型图像 例3（2026·山东淄博·二模）生物质炭与H2O(g)生产合成气(H2、CO、CO2、CH4)，涉及的主要反应如下： Ⅰ．         Ⅱ．      Ⅲ．     在气流床中，控制，采用N2载气，以一定的流速通入H2O(g)。反应相同时间，测得出口气体中H2、CO、CO2、CH4的摩尔分数随气流床温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．1000℃反应相同时间时， B．1200℃条件下，体系已达平衡 C．曲线X表示CO的摩尔分数随温度的变化 D．其他条件不变，1300℃时，加压有利于提高平衡时H2的摩尔分数 【变式训练1】（2026·山东·模拟预测）是一种重要的脱硝剂和化工原料，可由尿素[]热解制备，涉及主要反应： Ⅰ．   Ⅱ．   压强p下，按1 mol 和1 mol 投料反应，平衡体系中，各物质的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）反应的焓变___________(用含、的代数式表示)。 （2）曲线b所示物种为___________(填化学式)；反应Ⅱ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （3）在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率___________(填“>”“<”或“=”)；在图示温度范围内，曲线a对应物种的摩尔分数先增大后减小的原因为___________。 （4）750℃时，反应Ⅱ的分压平衡常数___________；此时再向容器中充入1 mol ，重新达到平衡时，分压将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【变式训练2】（2026·山东淄博·一模）和重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   压强下，按1 mol 、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示［不加CaO情况下的摩尔分数如虚线所示；的未画出］。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。 回答下列问题： （1）反应的焓变___________。反应Ⅱ的速率方程为，，(、分别是正、逆反应速率常数)。升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）甲线所示物种为___________(填化学式)，500~700℃范围内，不加CaO和加CaO两种情况下的摩尔分数随温度升高呈现不同变化的原因为___________。 （3）650℃时，反应Ⅱ的平衡常数___________(结果用分数表示或保留2位有效数字，下同)，的吸收率(吸收的占总生成的比例)=___________。800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.（2026·山东卷）研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 恒压条件下，，，按体积比投料，分别使用甲或乙作催化剂，在下反应固定时间后测定的实验转化率；不改变其他条件，每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知：甲催化时，选择性在为；甲、乙分别催化时，选择性在均达。下列说法正确的是 A．， B．范围内，使用甲催化时，选择性随温度升高而增大 C．范围内，相同温度下，无论使用甲还是乙催化，产物选择性相同 D．其他条件不变，仅减小投料量，选择性达时的温度仍为 2．（2026·河南卷）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 3．（2026·广东卷）物质可同时转化为它的同分异构体和，其反应过程的能量变化如图a，某温度下，测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b，则 A．时，体系中物质的质量： B．图b中数据满足关系： C．体系中，反应先达到平衡 D．体系平衡后，升高温度，B的体积分数增加 4．（2026·湖南卷）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 5．（2026·山东卷）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为_____________。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则________0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为_______________________________。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数__________。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量__________mol，E物质的量__________mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为__________（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________（填编号）。 6．（2025·江苏卷）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 7．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，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：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．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 8．（2024·安徽卷）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 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 9．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：    已知反应初始E的浓度为0.10mol∙L-1，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是      A．t1时刻，体系中有E存在 B．t2时刻，体系中无F存在 C．E和TFAA反应生成F的活化能很小 D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1 10．（2025·甘肃卷）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：   反应2：   （1）25℃，101kPa时，反应   。 （2）一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 ①在范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条)，当温度由220℃升高至260℃，乙炔转化率减小的原因可能为 。 ②在120~240℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为 (填“>”“<”或“=”)，理由为 。 （3）对于反应1，反应速率与浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时， 。 实验组 一 二 （4）以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以 为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为 。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能) 11．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 （2）压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。 （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将 (填“增大”“减小”或“不变”)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率图像 知识解构 知识点1 速率—时间图像 知识点2 速率—压强(或温度)图像 知识点3 物质的量(或浓度)—时间图像 知识点4 化学速率图像分析 考向破译 考向1 考查速率—压强(或温度)图像 考向2 考查浓度或物质的的量-时间图像 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 知识点2 恒温线或恒压线图像 知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 知识点4 化学平衡图像分析 考向破译 考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断 考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断 考向3 考查摩尔分数型图像 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡图像分析 山东卷T10，2分； T15,4分； T19，3分 山东卷T10，2分； T20 山东卷T15，4分； T20 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近3年的化学高考试题，化学反应速率与平衡图像是每年高考必考内容，在选择题和综合题中都会考查，分值高、难度大。试题利用数形结合的三维曲线图，将影响化学反应速率和化学平衡的外界因素(如温度、浓度、压强等)融入其中，充分考查考生的分析与推理能力。特别是将工业生产中投料比、转化率的变化及反应条件的控制等融入坐标体系形成的图像，承载着“立体”信息的功能。解题的关键在于理解曲线的数学意义与化学意义，分析、运用这些关系解决问题。 ►复习目标： 1.能从图像认识化学反应速率和化学平衡是变化的，知道化学反应速率、化学平衡与外界条件有关，并遵循一定规律；能多角度、动态地分析化学反应速率和化学平衡，运用化学反应原理解决实际问题 2.建立图像与观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过图像分析、推理等方法认识化学反应速率和化学平衡的本质特征及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学反应速率和化学平衡的有关图像曲线变化，揭示化学反应速率和化学平衡的本质和规律， 3.能通过图像发现和提出有关化学反应速率和化学平衡的有探究价值的问题；通过控制变量来探究影响化学反应速率和化学平衡的外界条件。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应的方向 知●识●解●构 知识点1 速率—时间图像 1.“渐变”类v－t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 2.“断点”类v－t图像 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应 压强 增大 减小 增大 减小 适合正反应为气体物质的量增大的反应 适合正反应为气体物质的量减小的反应 3.“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变使用催化剂 t1时其他条件不变增大反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正＝v′逆，平衡不移动 t1时其他条件不变，减小反应体系的压强且m＋n＝p＋q(反应前后气体体积无变化) 4.全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 知识点2 速率—压强(或温度)图像 1.对于速率～温度曲线，温度改变后，吸热反应速率变化大，放热反应速率变化小。即吸热大变，放热小变。以mA＋nBpC＋qD；△Ｈ＝Ｑ为例 2.对于速率～压强曲线，压强改变后，气体体积之和大的一侧反应速率变化大，气体体积之和小的一侧反应速率变化小。以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；△Ｈ＝Ｑ为例 得分速记 这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，压强或温度增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 知识点3 物质的量(或浓度)—时间图像 这类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。 1、识图：在c-t图中，一般横坐标表示时间，纵坐标表示浓度或物质的量等变化，分析图时要抓住随着时间的变化曲线的基本走势问题，其重点及易错点应抓住曲线的斜率，某一时刻曲线的斜率大小就表示该时刻反应的速率快慢，曲线越陡表示反应的速率越大，曲线越平缓表示反应的速率越小。 2、规律：①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 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。 3、实例：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 ①X、Y是反应物，Z是产物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 （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。 4、 易错提醒：解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。 知识点4 化学速率图像分析 1.识图 这类图像定性地揭示了反应过程中 v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对化学反应速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、动、等、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向。分析这类图像的重点及易错点是图像中演变出来的相关面积，曲线下方阴影部分的面积大小就表示在该时间段内某物质的浓度的变化量。另外，由v-t图可知，在一般情况下，同一个反应有先快后慢的特点，生成等量产物（或消耗等量反应物），所需的时间逐渐变长。 2.常见v-t图像分析方法 （1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势,看二者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑;若是不同程度的变化,可从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。 （2）对于反应速率变化程度不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。 （3）改变条件判断v(正)、v(逆)的相对大小时,可以从平衡移动方向讨论,若平衡正移,v(正)>v(逆),若平衡逆移,v(正)<v(逆)。 （4）规律：v­t图像中无“断点”，曲线是“渐变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”，表示改变的条件是“增强”，反之，改变的条件是“减弱”，如工业合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0。 因t1时刻改变条件后，v′逆>v′正，平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH3的浓度。 考●向●破●译 考向1 考查速率—压强(或温度)图像 例1向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是 A．a为随温度的变化曲线 B．该反应的 C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多 D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动 【答案】C 【分析】化学反应速率与反应的系数成正比；由化学方程式可知，平衡时与的反应速率为1:2，结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正逆反应速率相等，a为随温度的变化曲线； 【解析】A．由分析可知，a为随温度的变化曲线，A正确； B．由图像可知，随着温度升高，的消耗速率更大，反应逆向进行，则正反应为放热反应，焓变小于零，B正确； C．图中A、B点处于平衡状态，200℃下反应没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，的物质的量减小，C错误； D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确； 故选C。 解题妙招 从曲线的“断点”着手 解题策略 从“断点”着手 审题 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”。 增大反应物浓度υ(正)突变，υ(逆)渐变。升高温度，υ(吸热)大增，υ(放热)小增 三分析方法 一看反应速率是增大还是减小；二看Δυ(正)、Δυ(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向 注意 浓度只改变一个υ，而p、T则同进改变υ(正)与υ(逆)，但改变的倍数不同；而使用催化剂υ(正)和υ(逆)改变的倍数相同 同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑 【变式训练1】工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体的反应原理为。在恒温恒容密闭容器内进行该反应，正反应速率(v正)随时间的变化曲线如图1所示，某物理量随压强的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．t时刻平衡逆向移动 B．t时刻改变的条件一定为加压 C．x可以是平衡时Ga的质量 D．x可以是平衡时体系内混合气体平均相对分子质量 【答案】B 【解析】A．由图可知：t时刻改变条件下，v(正)突然增大，此后又逐渐增大直至不再发生改变，说明改变条件下逆反应速率大于正反应速率，化学平衡逆向移动，A正确； B．该反应的正反应是放热反应，若改变条件是升高温度，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，化学平衡逆向移动；反应正向是气体分子数增加的反应，若改变条件是增大压强，则逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，化学平衡也是逆向移动，故此时刻改变条件可能为升高温度或增大压强，B错误； C．反应正向是气体分子数增加的反应，增大压强平衡逆向移动，Ga的质量增加，与图象相符，C正确； D．反应正向是气体分子数增加的反应，增大压强平衡逆向移动，氨气的量增加，氢气的量减少，氨气的摩尔质量大于氢气的摩尔质量，故平衡时体系内混合气体平均相对分子质量增大，与图象相符，D正确； 答案选B。 【变式训练2】将和充入恒容密闭容器中发生反应： Ⅰ．  （慢反应） Ⅱ．  （快反应） 测得相同时间内、与温度的关系如图所示，下列说法错误的是 A．前，加入催化剂可使a线转化为b线 B．时，M点对应的反应体系中， C．时，若时达到平衡，则 D．后，温度对正反应速率的影响比浓度大 【答案】B 【解析】A．由图可知，200°C前，升高温度，二氧化碳的浓度减小、反应速率加快，说明反应未达到平衡，则加入催化剂，二氧化碳的反应速率加快，反应消耗二氧化碳的浓度增大，可使a线转化为b线，故A正确； B．由图可知，300°C时，二氧化碳的浓度呈增大趋势，说明平衡向逆反应方向移动，则二氧化碳的正反应速率小于逆反应速率，故B错误； C．由图可知，400°C时，反应达到平衡状态，二氧化碳的浓度为0.3mol/L，则5min内二氧化碳的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故C正确； D．由图可知，400°C后，二氧化碳正反应速率增大，而二氧化碳的浓度减小，说明温度对正反应速率的影响比浓度大，故D正确； 故选B。 考向2 考查浓度或物质的的量-时间图像 例2工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是，。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂（NaR），测得自来水中变化如图所示。下列叙述正确的是 A．反应达到平衡后，加入少量NaCl，离子交换反应的平衡常数减小 B．6 min时的逆反应速率大于4 min时的逆反应速率 C．其他条件不变时，10 min时离子交换反应已停止 D．4~8 min内平均反应速率：mol⋅L⋅min 【答案】B 【解析】A．平衡常数只与温度有关，改变离子浓度，平衡常数不变，A项错误； B．在达到平衡前，反应正向发生，随各物质浓度变化，正反应速率增大，逆反应速率减小，6min时逆反应速率大于4min时逆反应速率，B项正确； C．化学平衡状态为动态平衡，反应并未停止，C项错误； D．如果只考虑镁离子、钙离子交换，根据电荷守恒，mol⋅L⋅min，镁离子、钙离子交换速率不确定，无法计算单一离子交换速率，D项错误。 答案选B。 解题妙招 浓度或物质的的量-时间图像分析模版 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 ①X、Y是反应物，Z是产物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3 mol，Δn(Y)＝n2－n3 mol，Δn(Z)＝n2 mol。 （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。 【变式训练1】（2026·山东淄博·三模）液氨和液态CO2合成尿素发生如下反应，其中反应I是快反应，反应Ⅱ是慢反应。 反应I：CO2(l)＋2NH3(l)NH2COONH4(l)              ΔH1=-117 kJ·mol−1 反应Ⅱ：NH2COONH4(l)NH2CONH2(l)＋H2O(l)   ΔH2=＋16 kJ·mol−1 起始投料n0(CO2)=1 mol，n0(NH3)=x mol，反应20 min时，体系中含碳或氮物种的物质的量随温度的变化关系如图。 下列说法错误的是 A．x=4.5 B．b线所示物种为NH2CONH2(l) C．T0 K时，CO2(l)的转化率为66.7% D．总反应的平衡常数K(450K)>K(600K) 【答案】B 【解析】A．300K时，反应I（快反应）已基本达到平衡，反应II（慢反应）几乎不发生。剩余CO2：0.4mol，则反应I消耗CO2：1−0.4=0.6mol，反应I消耗NH3：2×0.6=1.2mol，a线为剩余NH3（含氮物种中量最多），300K时为3.3mol初始NH3的物质的量：x=3.3+1.2=4.5mol，A正确； B．反应II是慢反应，低温下反应速率极慢，几乎不生成尿素。300K时，尿素的物质的量应接近0，但b线300K时已有0.4mol，显然不是尿素。b线实际是中间产物氨基甲酸铵（NH2COONH4）：低温下反应I快速进行，中间产物积累；温度升高后反应II速率加快，消耗中间产物，因此b线先增后减(图中是高温下减小的过程T>300K的高温下)。尿素对应的是图中从0开始、先升后降的曲线：低温下生成量少，温度升高反应II加快，尿素量增加；温度过高时总反应（放热）逆向，尿素量减少，B错误； C．T0时，体系中所有含碳物种只有3种，根据碳元素守恒，三者的物质的量之和永远等于初始CO2的物质的量：，T0点是三条含碳曲线的交点，说明此时三种含碳物种的物质的量完全相等：，联立两式得到：，因此，转化的CO2物质的量为：，CO2的转化率为：，C正确； D．总反应是放热反应（ΔH<0），平衡常数随温度升高而减小。因此温度较低的450K时，平衡常数更大，D正确；故答案选B。 【变式训练2】（2026·山东淄博·三模）以CH4为燃料气、CaSO4为载氧体的化学链燃烧技术可有效实现氧的传递与 甲烷的完全氧化，燃料反应器中涉及的主要反应如下： Ⅰ．CaSO4(s)＋CH4(g)CaS(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)         ΔH1=＋162.9 kJ·mol−1 Ⅱ．CaSO4(s)＋CH4(g)CaCO3(s)＋H2S(g)＋H2O(g)       ΔH2=＋63.6 kJ·mol−1 Ⅲ．CaS(s)＋3CaSO4(s)4CaO(s)＋4SO2(g)              ΔH3 压力p下，按10 mol CH4(g)和20 mol CaSO4(s)投料反应，平衡体系中，各气态物种的物质的量、固态物种的物质的量随温度的变化分别如图甲、图乙所示。 回答下列问题： （1）反应CaCO3(s)＋H2S(g)CaS(s)＋CO2(g)＋H2O(g)的焓变ΔH=_______kJ·mol−1。 （2）b线所示物种为_______(填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3_______0(填“>”“＜”或“=”)。 （3）温度高于800℃，CaS的物质的量随温度升高而下降的原因为_______。M点时CH4的平衡转化率为α，则H2O(g)的平衡分压为_______(用含α、p的代数式表示)。M点时，保持温度不变，压缩容器体积，重新达平衡后，则_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）N点对应温度下，可认为CH4(g)被完全氧化，则反应Ⅲ的平衡常数Kp=_______(用含p的代数式表示)。 【答案】（1）+99.3 （2）H2S > （3）反应I、II进行完全，反应III为主要反应，反应III为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CaS物质的量减少 增大 （4） 【解析】（1）根据盖斯定律，目标反应=反应Ⅰ-反应Ⅱ，其焓变：。 （2）结合反应产物和图甲趋势：a 线：H2O(g)（两个反应都生成，量最多）；c 线：CO2(g)（仅反应 Ⅰ 生成）；b 线：H2S(g)（仅反应Ⅱ生成，先增后减，发生小问1中的反应）；d 线：SO2(g)（高温下反应 Ⅲ 生成），故 b 线为H2S。②温度高于 800℃，温度升高，CaS减少、CaO和SO2增加，说明反应 Ⅲ 平衡正向移动，正反应吸热，故ΔH3>0。 （3）温度高于 800℃时 CaS 减少的原因：温度高于 800℃时，反应 Ⅰ、Ⅱ 已基本进行完全，反应 Ⅲ 成为主要反应；反应 Ⅲ 是吸热反应（ΔH3>0），升高温度平衡正向移动，消耗CaS，因此其物质的量下降。②设反应 Ⅰ 消耗CH4为x mol，反应 Ⅱ 消耗CH4为y mol，则：总消耗CH4：x+y=10α mol，M点时，CO2的物质的量等于H2S，故x=y=5α mol，生成H2O的物质的量为：2x+y=15α mol，剩余的CH4的物质的量为：10(1-α) mol，气相总物质的量为：，H2O的平衡分压为：；③反应 Ⅰ（Δn气=+2）和反应 Ⅱ（Δn气=+1）都是气体分子数增加的反应。压缩体积、增大压强时，两个反应均逆向移动，但反应 Ⅰ 逆向移动的程度更大（气体分子数变化更多）。反应 Ⅰ 逆移：每消耗1mol CO2，消耗2mol H2O，反应II逆移：每消耗1mol H2S，消耗1mol H2O，H2O被两个反应同时消耗，且消耗速率更快，因此增大。 （4）N 点时CH4被完全氧化，即全部按反应 Ⅰ 进行：10mol CH4完全反应，生成10 mol CaS，10 mol CO2、20 mol H2O，剩余10mol CaSO4，设反应III进行了z mol，平衡时CaS的物质的量为10-z mol，CaO的物质的量为4z mol，N 点是CaS与CaO的交点（图乙），故，即10-z=4z 解得z=2，因此SO2的物质的量为4z=8 mol，气相总物质的量为：，SO2的分压为：，反应III的平衡常数：。 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像 该类图像中常常与化学平衡知识相联系，重在考查化学平衡相关知识点。这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 1.识图：一般当转化率达到一个定值，即转化率或百分含量保持不变，该反应达到化学平衡，我们可以借助图像中曲线的数值大小，进一步结合影响平衡的一些外界因素，分析整合，得出相关结论。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系数的关系。 2.规律：“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。如图甲中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。如图乙中p1>p2。 ③若为使用催化剂引起，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。 3.实例：正确掌握图像中反应规律的判断方法 [以mA(g)＋nB(g)pC(g)中反应物A的转化率αA为例说明] ①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 ②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，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。 知识点2 恒温线或恒压线图像 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 知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 1.反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在相同时间段内，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正>v逆，未达平衡；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡逆向移动，ΔH<0。 2.化学平衡曲线外的非平衡点分析 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。 左上方(E点)，A%大于此压强或温度时平衡体系中的A%，E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>v逆；则右下方(F点)v正<v逆。 3.投料比与转化率或产率相关图像 在工业生产中，为了提高转化率或产率，从原料的利用率研究分析，我们可以得到投料比与转化率或产率相关图像，通过图像分析我们可以得到最佳投料比。如在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2＋O2SO3，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： 分析图像我们可以得到如下信息，在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m变大，m越大，平衡转化率α(SO2)越小，即图中m1、m2、m3的大小顺序为m1>m2>m3。 知识点4 化学平衡图像分析 1.思维建模 2.解题步骤 第一步：看特点。即分析可逆反应方程式，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。 第二步：识图像。即识别图像类型，一看“面”（理清横坐标、纵坐标表示的含义）；二看“线”（分析曲线的走向和变化趋势，它与横坐标、纵坐标的关系）；三看 “点”（重点分析特殊点——起点、拐点、交点、终点的含义）；四看是否要作辅助线（如等温线、等压线等），五看定量图像中有关量的多少问题。 第三步：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。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。 第四步：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。 3.解题技巧 ①先拐先平：在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。 ②定一议二：在含量—T/p曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。 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。 4.易错点拨 （1）“先拐先平”与速率快慢的误区：在反应速率与化学平衡图像中，我们容易错误认为曲线先出现拐点，则反应速率一定快，由此得出反应温度或压强、浓度一定大等错误观点。正确的分析应该是先出现拐点，先平衡，即常说的“先拐先平”，但比较反应速率快慢时，应该依据曲线斜率的大小，斜率大，反应速率快，如下面图像，尽管曲线b先平衡，但其反应速率小于曲线a对应的速率。 （2）未达到平衡的曲线误认为是平衡时的曲线。如根据下面图像判断某反应正反应为放热反应还是吸热反应时，从o—a—b阶段，误认为升高温度，生成物浓度增大，反应向正反应方向进行，所以该正反应为吸热反应。该错误结论的得出原因在于o—a—b阶段时，该反应并没有达到平衡状态，b点为平衡时状态，通过b—c阶段可以得出，在平衡状态下，若升高温度，生成物浓度减少，平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应。 （3）图像中涉及定量问题时，应该注意相关“量”与反应原理的对应关系。如合成氨中，若H2 、 N2的浓度按照3:1置入反应装置中，尽管H2 、 N2的浓度不断减少，根据反应原理，二者减少量应该满足3:1的关系，显然下面图像中曲线的变化是错误的结论。 考●向●破●译 考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断 例1（2026·山东潍坊·三模）脂肪酸再生生物柴油反应：  ，反应起始时，脂肪酸与甲醇按物质的量比1∶1.8投料，在催化剂下，测得、温度下脂肪酸转化率()随时间(t)的变化关系如图。反应速率。 下列说法错误的是 A．化学平衡常数： B．N点的反应速率小于M点的反应速率 C．温度下增加催化剂用量和接触面积，时脂肪酸转化率应高于A点所示的值 D．B、C两点反应速率常数存在： 【答案】D 【解析】A．该反应，由曲线斜率可知，放热反应升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，故，A正确； B．N点处于T1的平衡状态，净反应速率为0，M点处于T2的反应正向进行阶段，净反应速率大于0，故N点反应速率小于M点，B正确； C．催化剂可加快反应速率，不改变平衡转化率，T1下t1时A点未达平衡，增加催化剂用量和接触面积，反应速率加快，t1时转化率高于A点，C正确； D．平衡时，B、C两点转化率均为60%，此时浓度商，C点反应正向进行，故K(T1)>0.75。温度升高k正、k逆均增大，代入k正=Kk逆可推知大于K(T1)，即大于0.75，D错误； 故答案选：D。 解题妙招 化学平衡图像中的拐点 “先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。 Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动。 Ⅱ.表示p2>p1，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，a增大了压强(即压缩体积)。 【变式训练1】（2026·山东济南·模拟预测）甲醇是实现碳中和循环的低碳燃料。回答下列问题： （1）可与反应生成甲醇和水，其反应过程如下。 反应①：     反应②：     反应③：的___________，平衡常数___________(用、表示) （2）一定条件下向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图1所示。 ①催化剂效果最佳的是反应___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点的转化率高于b点和c点的原因是___________。 （3）在压强为，、的起始物质的量比为1∶3的条件下，发生以下竞争反应。 反应③：   反应④：   实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2所示。 已知：的选择性。 ①有利于提高的选择性的措施有___________(填字母)。 A．适当降温    B．适当升温    C．选择合适的催化剂 ②温度高于时，体系中发生的反应以___________(填“反应③”或“反应④”)为主。 ③其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“a”或“b”)。 ④时，平衡时压强为100 kPa，反应③的___________(分压总压物质的量分数)。 【答案】（1） （2）Ⅰ 该反应为放热反应，点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于点；点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于点 （3）AC 反应④ 【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应③(反应①+反应②)，所以；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，； （2）①根据图像分析，相同温度下，转化率最高的为反应Ⅰ，故其催化效果最好； ②反应Ⅲ在点为二氧化碳转化率最高点，该点和之后均已达平衡状态，之前为未达平衡状态，点的转化率高于点和点的原因是：该反应为放热反应，点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于点；点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于点； （3）①生成的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，温度降低，有利于平衡正向移动，因此降温可以提高的选择性；选择有利于反应③进行的催化剂，可以让反应③更大程度地进行，有利于提高甲醇的选择性，故选AC； ②由图2知温度高于350℃时，平衡时的选择性降低（b），的平衡转化率升高（a），说明温度较高，有利于吸热反应的进行，因此以反应④为主； ③反应③是生成的反应，该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的选择性降低，因此为平衡时的选择性曲线，为的平衡转化率曲线； ④400℃时，设投料为和，的转化率为25%，的选择性为40%，根据的选择性，则的物质的量； 此时容器中，，，，，气体的总物质的量为，则反应③的压强平衡常数为。 考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断 例2（2026·山东德州·三模）以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。不同温度下，平衡时反应体系的组成如图，下列说法错误的是 编号 过程 (a) (b) (c) (d) A． B．曲线Ⅰ对应的物质为 C．温度时， D．温度时，反应(c)的平衡常数 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，，A正确； B．根据、，温度上升时，反应a逆向移动，反应b正向移动，导致的物质的量必然减小，故曲线Ⅰ对应的物质即为，B正确； C．根据B选项，曲线Ⅱ对应的物质即为，图示中，在温度时，与的物质的量为0，起始时加入的，根据钛原子守恒，此时，C正确； D．，并不为10368，D错误； 故答案为D。 【变式训练1】已知制备光气的反应为，将等物质的量的和充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．平衡常数： C．的平衡转化率： D．点时，若，则CO的平衡转化率为 【答案】C 【解析】A．  ，升高温度，平衡左移，增大，减小，，A错误；B．两点温度相同，平衡常数相同，，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，则Kb＜Kc，B错误；C．越大，混合气体中的含量越高，反应物的转化率越大，的平衡转化率：，C正确；D．CO与等物质的量混合，设起始时，设CO转化了，则，解得，即CO的转化率为，D错误；故选：C。 【变式训练2】（2026·山东烟台·二模）在恒容密闭容器中，用3 mol Ti和2 mol 为原料制备过程中的主要反应如下： 反应I：     反应II：     反应达平衡时，体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．时，的平衡转化率为30.0% C．范围内任意温度下达平衡过程中， D．时向容器内通入，重新达平衡时反应I和II的正反应速率均增大 【答案】D 【解析】A．由图可知，T0时的物质的量为1.8mol，的物质的量为0.9mol，二者中n(Cl)=1.8mol×3+0.9mol×2=7.2mol，T1时的物质的量为2.0mol，的物质的量为0.5mol，二者中n(Cl)=2.0mol×3+0.5mol×2=7.0mol，结合Cl元素守恒可知，的物质的量增大，反应I的平衡常数KI=，说明升高温度，反应I的平衡常数减小，反应I是放热反应， 随着温度升高，产物的物质的量增加，中间产物的物质的量减少。对于反应 II：，温度升高，增多，说明平衡向正反应方向移动，反应II是吸热反应，；对于反应I：，温度升高，减少，，A正确； B．在温度下，平衡时， ，反应 I 消耗 mol ，生成 mol ，反应II消耗 mol ，生成 mol ，平衡时：，，，，的消耗量为，转化率为，B正确； C．设反应I消耗 mol ，则生成 mol ，设反应II消耗 mol ，则消耗 mol ，平衡时的物质的量)mol，从图中可以看出，在范围内，平衡时始终大于0，即，，即，C正确； D．反应I的平衡常数KI=， 时向容器内通入，温度不变，平衡常数KI=不变，重新达到平衡时不变，反应II的平衡常数KII=不变，平衡时不变，则重新达平衡时反应I和II的正反应速率均不变，D错误； 故选D。 考向3 考查摩尔分数型图像 例3（2026·山东淄博·二模）生物质炭与H2O(g)生产合成气(H2、CO、CO2、CH4)，涉及的主要反应如下： Ⅰ．         Ⅱ．      Ⅲ．     在气流床中，控制，采用N2载气，以一定的流速通入H2O(g)。反应相同时间，测得出口气体中H2、CO、CO2、CH4的摩尔分数随气流床温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．1000℃反应相同时间时， B．1200℃条件下，体系已达平衡 C．曲线X表示CO的摩尔分数随温度的变化 D．其他条件不变，1300℃时，加压有利于提高平衡时H2的摩尔分数 【答案】C 【解析】A．由图及分析可知，CO2的摩尔分数仍在上升，说明生成速率大于消耗速率，，A错误；B．图中数据为反应相同时间时各气体的摩尔分数随气流床温度的变化关系图，不是平衡数据，1200℃条件下，体系不一定达到平衡，B错误；C．根据分析可知，X表示CO的摩尔分数随温度的变化，C正确；D．温度不变时，增大反应体系的压强，对第二个反应平衡时的进行程度无影响，但第一个反应平衡逆向移动，H2的摩尔分数减少，第三个反应平衡正向进行移动，H2的摩尔分数减少，故H2的摩尔分数减小，D错误；故选C。 【变式训练1】（2026·山东·模拟预测）是一种重要的脱硝剂和化工原料，可由尿素[]热解制备，涉及主要反应： Ⅰ．   Ⅱ．   压强p下，按1 mol 和1 mol 投料反应，平衡体系中，各物质的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）反应的焓变___________(用含、的代数式表示)。 （2）曲线b所示物种为___________(填化学式)；反应Ⅱ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （3）在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率___________(填“>”“<”或“=”)；在图示温度范围内，曲线a对应物种的摩尔分数先增大后减小的原因为___________。 （4）750℃时，反应Ⅱ的分压平衡常数___________；此时再向容器中充入1 mol ，重新达到平衡时，分压将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） （2） < （3）> 反应Ⅰ为吸热反应，低于600℃时主要发生反应Ⅰ，温度升高平衡正向移动，的摩尔分数增大；高于600℃时主要发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，的摩尔分数减小 （4）3/8 增大 【解析】（1）由盖斯定律知，反应Ⅰ+Ⅱ得反应，该反应的焓变； （2）起始充入和，两个反应均生成，故曲线a对应摩尔分数随温度的变化，600℃之前随温度升高的平衡摩尔分数减小，反应Ⅰ为吸热反应，且该温度范围内HNCO和的摩尔分数均增大，的摩尔分数减小，曲线b所示物种为；600℃之后，的摩尔分数趋近于0，主要发生反应Ⅱ，随温度升高摩尔分数减小，则反应Ⅱ为放热反应，； （3）温度升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动，在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率；由信息推知，曲线a对应物种为，、，低于600℃时几乎消耗完，故低于600℃时主要发生反应Ⅰ，温度升高平衡正向移动，的摩尔分数增大；高于600℃时主要发生反应Ⅱ，温度升高平衡逆向移动，的摩尔分数减小； （4）反应Ⅰ气体总物质的量增大值等于参加反应的的物质的量，反应Ⅱ的反应前后气体总物质的量不变，故750℃时气体总物质的量为3 mol，设反应Ⅱ中生成的物质的量为x，则的摩尔分数为，解得，故HNCO、、、的物质的量分别为0.8 mol、0.8 mol、1.2 mol、0.2 mol，对于反应Ⅱ，由于反应前后气体分子数不变，故分压比等于物质的量比，；750℃时再充入时，的平衡分压增大；反应Ⅰ的平衡常数，由于不变，所以增大。 【变式训练2】（2026·山东淄博·一模）和重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   压强下，按1 mol 、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示［不加CaO情况下的摩尔分数如虚线所示；的未画出］。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。 回答下列问题： （1）反应的焓变___________。反应Ⅱ的速率方程为，，(、分别是正、逆反应速率常数)。升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）甲线所示物种为___________(填化学式)，500~700℃范围内，不加CaO和加CaO两种情况下的摩尔分数随温度升高呈现不同变化的原因为___________。 （3）650℃时，反应Ⅱ的平衡常数___________(结果用分数表示或保留2位有效数字，下同)，的吸收率(吸收的占总生成的比例)=___________。800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） 减小 （2）CO 500~650℃范围内，在一定温度下，加入氧化钙，氧化钙吸收二氧化碳，促使反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗一氧化碳，导致Ⅰ正向移动，都会促使氢气产量的增大，故加CaO情况下的摩尔分数更大；加入氧化钙时，当温度高于650℃时，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动占主导地位，使得氢气的摩尔分数减小 （3）1.1 减小 【解析】（1）由盖斯定律，反应Ⅰ+Ⅱ得目标反应，则； 平衡时正逆反应速率相等，则，则 ，反应Ⅱ为放热反应，升温，平衡逆向移动，K值减小，故减小； （2）反应Ⅰ为吸热反应，升温，平衡正向移动，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则丙线为甲烷，反应Ⅱ、反应Ⅲ均为放热反应，升温，平衡逆向移动，一氧化碳含量增大，则甲线为一氧化碳，二氧化碳含量受反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡移动的双重影响，乙线为二氧化碳； 500~650℃范围内，在一定温度下，加入氧化钙，氧化钙吸收二氧化碳，促使反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗一氧化碳，导致Ⅰ正向移动，都会促使氢气产量的增大，故加CaO情况下的摩尔分数更大；加入氧化钙时，当温度高于650℃时，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动占主导地位，使得氢气的摩尔分数减小。 （3）反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，可以用其物质的量分数代替压强，650℃时气相总物质的量4mol，各物质的量分数为H2：0.75，CO：0.05，CO2：0.01，CH4：0.05，H2O：1-0.75-0.05-0.05-0.01=0.14，则反应Ⅱ的平衡常数；CO为4mol×0.05=0.2mol，CO2为4mol×0.01=0.04mol，CH4为4mol×0.05=0.2mol，结合碳守恒，氧化钙吸收二氧化碳为1mol-0.2mol-0.04mol-0.2mol=0.56mol，的吸收率；800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅲ的，温度不变，其值不变，则重新达平衡时，减小。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.（2026·山东卷）研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 恒压条件下，，，按体积比投料，分别使用甲或乙作催化剂，在下反应固定时间后测定的实验转化率；不改变其他条件，每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知：甲催化时，选择性在为；甲、乙分别催化时，选择性在均达。下列说法正确的是 A．， B．范围内，使用甲催化时，选择性随温度升高而增大 C．范围内，相同温度下，无论使用甲还是乙催化，产物选择性相同 D．其他条件不变，仅减小投料量，选择性达时的温度仍为 【答案】C 【解析】A．低温下，随着温度升高，理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理，转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此，低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时，选择性在为可知，低温区主要发生的是反应Ⅰ，故推断；同理，高温区平衡转化率随温度升高，高温下以反应Ⅱ为主，升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，故，A错误； B．反应I放热、反应Ⅱ吸热，升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ，的平衡选择性随温度升高降低；且题目仅说明甲催化时下选择性为100%，不能说明范围内选择性随温度升高增大，该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致，和选择性无关，B错误； C．由图可知，范围内，甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合，说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率，不改变平衡组成，因此相同温度下，无论使用哪种催化剂，平衡状态相同，产物选择性相同，C正确； D．反应恒压进行，减小投料量，体系总体积减小，反应物分压增大：反应Ⅰ是气体分子数减少的反应，加压促进反应Ⅰ正向移动，相同温度下选择性会降低，因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响，不再是，D错误；故选C。 2．（2026·河南卷）向一恒容密闭容器中加入物质，发生基元反应：，，温度为、时，各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时，的浓度随时间的变化关系为，为反应的速率常数。 下列说法正确的是 A． B．温度为时，反应一半需要的时间为 C．的浓度达到最大值时，的生成速率等于消耗速率 D．加入某催化剂，仅使反应的速率增大，则的浓度最大值将增大 【答案】C 【解析】A．温度越高，反应速率越快，相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知：温度下浓度下降更快，反应速率更快，因此，A错误； B．根据题目给出的，可以将公式变形为：，当反应一半时，，代入得：，B错误； C．N是中间产物：浓度增大时，的生成速率大于消耗速率；浓度达到最大值后开始下降，此时的生成速率小于消耗速率，因此浓度最大时，生成速率等于消耗速率，C正确； D．催化剂仅改变反应速率，不改变浓度变化的趋势：若仅增大的反应速率，生成后消耗更快，会使的浓度最大值减小，D错误； 故选C。 3．（2026·广东卷）物质可同时转化为它的同分异构体和，其反应过程的能量变化如图a，某温度下，测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b，则 A．时，体系中物质的质量： B．图b中数据满足关系： C．体系中，反应先达到平衡 D．体系平衡后，升高温度，B的体积分数增加 【答案】B 【解析】A．设初始加入A的质量为，浓度为，A、B、C互为同分异构体，则摩尔质量相同，等质量时物质的量相等，由题图b可知，时，B、C的浓度相等，则，恒容容器，则气体体积不变，故可得，时，A的转化率未知，无法确定与的关系，A错误； B．根据A项分析可知，时，，根据原子守恒有，时，A、B的浓度相等，则，设此时C的浓度为，即，可得，由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度，即，，则，B正确； C．A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应，应同时达到平衡，C错误； D．根据题图a可知的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B的物质的量减小，而总的物质的量不变，故B的体积分数减小，D错误；故选B。 4．（2026·湖南卷）可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为)，维持压强为，发生反应：。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．下，的平衡转化率为，则该反应的 C．下，体系中时，表明反应已达平衡 D．若减小通入气体中的占比，的平衡转化率与温度的关系可能是曲线② 【答案】B 【解析】A．温度升高，平衡转化率升高，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确； B．设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol，平衡转化率为50%时，反应的为0.5mol，列出“三段式” 。 平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol，压强平衡常数： ，B错误； C．543℃下平衡转化率为60%，平衡时，由方程式系数关系可知，满足，故该关系成立时反应达平衡，C正确； D．总压不变，减小的占比，反应体系各物质分压增大，该反应正反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，平衡转化率降低，对应曲线②，D正确； 故答案选B。 5．（2026·山东卷）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为_____________。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则________0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为_______________________________。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数__________。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量__________mol，E物质的量__________mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为__________（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________（填编号）。 【答案】（1）1,2-丁二醇 （2）< 反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同 （3）0.5 0.3 （4）③①② ② 【解析】（1） B的结构是，主链4个碳，1、2位有羟基，系统命名为1,2-丁二醇； （2）温度越高反应速率越快，先达平衡，所以；平衡时A转化率更低，升温A转化率下降，平衡逆向移动，正反应放热，故； 反应Ⅰ是酯交换，断裂的化学键和形成的化学键种类以及数目相同，因此很小； 初始，平衡，由反应Ⅰ计量比，，剩余，设液相反应体系的体积为V，则平衡常数； （3）设反应Ⅰ中A的转化量为a mol，反应Ⅱ中A的转化量为b mol，反应Ⅲ中C的转化量为c mol，则有： 则达到平衡时、、、、，可列方程组 ，解得，所以此时，； （4）反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，③降低温度，平衡Ⅱ、Ⅲ正向移动，生成更多E，故③大于①；②加入惰性溶剂稀释，反应Ⅱ、Ⅲ均为物质的量减小的反应，稀释平衡逆向移动，消耗E，故②小于①，因此排序为。 由，变形得。①和②温度相同，相同，：②>①，故：②<①；③温度低于①，，降温增大，且与②相等，故：③>②，因此最小值对应体系②。 6．（2025·江苏卷）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【分析】550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n(C)=3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线①表示，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO物质的量增大，则曲线③代表CO，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，物质的量降低，则曲线②代表，据此解答。 【解析】A．时，，，，根据C原子守恒，可得，根据O原子守恒，可得(也可利用H原子守恒计算，结果相同)，则，A正确； B．时，，，则，B错误； C．范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度更大，则的物质的量减小，C错误； D．增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，的物质的量减小，D错误； 故选A。 7．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，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：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．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 【答案】D 【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。 【解析】A．a线所示物种为，固相产物，A正确； B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确； C．由图可知，升温b线代表的SiF4增多，则反应为吸热反应，升温Kp增大，已知：温度时，完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在温度时的分压为，，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，即温度时热解反应的平衡常数=p()，C正确； D．据分析可知，b线所示物种为，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，温度不变Kp不变，温度时向容器中加入，重新达平衡时p()不变，则逆反应速率不变，D错误； 综上所述，本题选D。 8．（2024·安徽卷）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 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 【答案】C 【解析】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确； B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确； C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确； D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确； 综上所述，本题选C。 9．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：    已知反应初始E的浓度为0.10mol∙L-1，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是      A．t1时刻，体系中有E存在 B．t2时刻，体系中无F存在 C．E和TFAA反应生成F的活化能很小 D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1 【答案】AC 【分析】一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应： ①E+TFAAF  ②FG  ③GH+TFAA t1之后的某时刻，H为0.02 mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，则表明0.10mol∙L-1E、起始时的0.08mol∙L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol∙L-1 TFAA全部参加反应，生成0.10mol∙L-1F；在t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，则F为0.01 mol∙L-1。 【解析】A．t1时刻，H的浓度小于0.02 mol∙L-1，此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol∙L-1，参加反应①的H的浓度小于0.1 mol∙L-1，则参加反应E的浓度小于0.1 mol∙L-1，所以体系中有E存在，A正确； B．由分析可知，t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，则F为0.01 mol∙L-1，所以体系中有F存在，B不正确； C．t1之后的某时刻，H为0.02 mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生成F，所以E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小，C正确； D．在t2时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，F为0.01 mol∙L-1，只有F、G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08mol∙L-1，而GH+TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于0.08mol∙L-1，D不正确； 故选AC。 10．（2025·甘肃卷）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：   反应2：   （1）25℃，101kPa时，反应   。 （2）一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 ①在范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条)，当温度由220℃升高至260℃，乙炔转化率减小的原因可能为 。 ②在120~240℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为 (填“>”“<”或“=”)，理由为 。 （3）对于反应1，反应速率与浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时， 。 实验组 一 二 （4）以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以 为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为 。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能) 【答案】（1）-137 （2）温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强 催化剂在该温度范围内失活 ＞ 乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率 （3）9.2×10-3 （4）Pd/W Pd/W做催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd催化剂时的 【解析】（1）由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则； （2）反应未达到平衡状态，温度升高，反应速率加快，乙炔的转化率增大或温度升高，催化剂活性增强，乙炔的转化率增大； 220℃-260℃，乙炔的转化率下降，反应未达平衡状态，说明不是由于平衡移动造成的，可能原因是催化剂在该温度范围内失活； 由图像可知，乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙炔的转化速率大于反应2乙炔的转化速率，即； （3）将数据代入方程，②÷①得到，则，时，，； （4）如图可知，选择Pd做催化剂时，生成乙烷的活化能低于选择Pd/W时的(0.68＜0.83)，说明使用Pd做催化剂，乙烯更容易转化为乙烷，使乙烯的选择性更小，故Pd/W做催化剂时，乙烯的选择性更高。 11．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 （2）压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。 （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将 (填“增大”“减小”或“不变”)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）++ （2） 当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以的摩尔分数减小。 （3） 0.5 不变 不变 【解析】（1）已知三个反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。 （2）图示温度范围内已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，量减小，摩尔分数减小，量升高，摩尔分数，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表的摩尔分数的变化，则c曲线代表的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，所以的摩尔分数减小。 （3）①压力p下、温度为时，、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为：，则反应的平衡常数 ； ②设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全。 则依据三段式： 根据平衡时、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则有、、，解出，，则，而由于平衡时n(总)=4mol，则y=4，y=，则n(CaCO3)= ==0.5。 ③若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，反应的Kp=，温度不变，Kp不变，则分压不变；体系中增加了，若反应Ⅱ逆向移动，在CO2分压不变的前提下，CO、H2O的分压增大，H2分压减小，则反应Ⅱ的Kp将会发生变化，与事实不符， 所以为了保证Ⅱ的Kp也不变，最终所有物质的分压均不变，即不变。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $