拓展专题3 化学平衡图像(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

本讲义聚焦化学平衡图像分析核心知识点，系统梳理百分含量（或转化率）—时间—温度（或压强）、百分含量（或转化率）—压强—温度等基本图像类型，通过“先拐先平数值大”“定一议二”等规律搭建分析框架，作为连接化学平衡影响因素与图像综合应用的学习支架。 该资料以“模型构建”整合分析思路（一看图像、二想规律、三判断），结合可逆反应N₂+3H₂⇌2NH₃等典型例题及分层练习题，培养学生科学思维中的证据推理与模型认知能力。课中辅助教师通过实例解析突破难点，课后助力学生巩固方法，查漏补缺，提升解决复杂图像问题的能力。

拓展专题3　化学平衡图像 一、化学平衡图像 1.百分含量（或转化率）—时间—温度（或压强）图像 图像分析：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、压强较大或使用了催化剂（简称：“先拐先平数值大”）。 图Ⅰ：T2＞T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； 图Ⅱ：p2＞p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； 图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可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强（压缩体积）。 2.百分含量（或转化率）—压强—温度图像 图像分析：在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系（简称：“定一议二”）。 图Ⅰ：选一等压线，随着温度的升高，C％减小，化学平衡逆向移动，ΔH＜0；作一等温线（如T1），随着压强的增大，C％增大，化学平衡正向移动，正反应是气体总体积减小的反应。 图Ⅱ：选一等温线，随着压强的增大，C％减小，化学平衡逆向移动，正反应是气体总体积增大的反应；作一等压线（如p3），温度升高，C％增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 （2026·吉林四平期中）对于可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0，下列图示正确的是（　B　） 选项 A B 研究目的 压强对平衡的影响 平衡体系增加N2，对平衡的影响 图示 选项 C D 研究目的 温度对平衡的影响 催化剂对平衡的影响 图示 解析：增大压强平衡正向移动，NH3体积分数增大；压强越大反应速率越快，图中p1曲线先达平衡说明时间短，压强大，且平衡时NH3体积分数p1＞p2，对应的平衡时氨气的体积分数应该大，A错误；增加N2瞬间，正反应速率增大，逆反应速率因NH3浓度未变而不变，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大至新平衡，B正确；升高温度平衡逆向移动，N2转化率应降低，图示中N2转化率随温度升高而增大，与实际不符，C错误；催化剂仅加快反应速率，缩短达平衡时间，不影响平衡状态，平衡时总压强相同，有催化剂的所用时间短，D错误。 【模型构建】 化学平衡图像分析思路 一看 图像 ①一看面：即横坐标、纵坐标的量；②二看线：即线的斜率，平与陡的含义，函数的增减性（先拐先平：如在转化率—时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高）；③看点：即起点、转折点、拐点、交叉点；④四看要不要画辅助线：等温线、等压线等（定一议二：当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系）；⑤看量：定量图像中有关量的多少 二想 规律 联想外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响，紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向吸热还是放热，体积是增大、减少，还是不变，有无固体参加或生成等 三判断 认准某些关键数据在解题中的特定作用，全面准确地从图中找出直接或隐含的相关信息 1.（2026·黑龙江鸡西期中）在密闭容器中，反应2X（g）＋Y2（g）4Z（g）达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是（　　） A.图1中，若t时刻仅改变了温度，则该反应的ΔH＜0 B.图2中，平衡状态甲与乙的反应物转化率：乙＞甲 C.图2中，t时刻可能是增大了压强 D.图3表示反应分别在不同压强下达到甲、乙两个平衡，说明乙的压强大于甲 解析：D　温度升高，v正＞v逆，说明平衡正移，则ΔH＞0，A错误；由图可知，正、逆反应速率增大程度相等，平衡不移动，转化率不变，B错误；该反应左右两侧气体分子数不相等，改变p平衡会移动，所以图2中，t时刻可能是使用了催化剂，C错误；乙压强高，增大压强，平衡逆移，Z的体积分数减小，D正确。 2.（2026·湖北孝感期中）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）　ΔH＞0，该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　） 选项 x y A CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比 B 温度 容器内混合气体的密度 C SO2的浓度 平衡常数K D MgSO4的质量（忽略体积） CO的转化率 解析：B　增加CO的物质的量，平衡正移，CO2的物质的量增大，但是CO2与CO的物质的量之比减小，与图像不符，A错误；ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，混合气体的密度增大，与图像相符，B正确；平衡常数只与温度有关，SO2的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，与图像不符，C错误；MgSO4是固体，增加固体质量，平衡不移动，CO的转化率不变，与图像不符，D错误。 二、特殊图像 1.对于反应aA（g）＋bB（g） cC（g）＋dD（g）　ΔH＝Q的变化曲线如图： 图像分析： （1）M点之前，温度低反应速率小，测定时反应为非平衡状态，v正＞v逆。 （2）M点为平衡点，M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度，平衡向逆反应方向移动，Q＜0。 （3）由图2可得出a＋b＜c＋d。 2.对于化学反应mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g）（如图），分析E、F点反应进行的方向。 图像分析： （1）L线上所有的点都是平衡点，L线上方（E点），A％大于平衡体系的A％，则E点Q＜K，反应正向进行，v正＞v逆。 （2）同理分析，F点Q＞K，反应逆向进行，v正＜v逆。 （2026·山东烟台期中）甘油和水蒸气重整获得H2过程中的主要反应： 反应Ⅰ：C3H8O3（g）3CO（g）＋4H2（g）　ΔH＞0 反应Ⅱ：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0 反应Ⅲ：CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH＜0 1.0×105Pa条件下，1 mol C3H8O3（g）和9 mol H2O（g）发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是（　C　） A.曲线①代表H2；曲线②代表CH4（g） B.550 ℃达平衡状态时，H2O（g）的物质的量为7.2 mol C.其他条件不变，增压有利于增大平衡时H2的物质的量 D.其他条件不变，在450～550 ℃范围，平衡时H2O（g）的物质的量随温度升高而减小 解析：由图分析： 550 ℃达平衡状态时，H2是5 mol，CO2是2.2 mol，CH4和CO都是0.4 mol，根据碳元素守恒可知，C3H8O3为0，根据氢元素守恒，可得H2O（g）的物质的量为 mol＝7.2 mol，B正确；其他条件不变，增压，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ不移动，反应Ⅲ正向移动，平衡时H2的物质的量减小，C错误；其他条件不变，在450～550 ℃范围，反应Ⅱ和反应Ⅲ均逆向移动，但CO2（g）增大，说明反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅱ，故平衡时H2O（g）的物质的量减小，D正确。 1.（2025·河北石家庄月考）下列图示与对应的叙述相符的是（　　） A.图1表示反应：mA（s）＋nB（g）pC（g）　ΔH＞0，在一定温度下，平衡时B的体积分数（B％）与压强变化的关系如图所示，反应速率x点比y点时的快 B.图2是可逆反应 A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）　ΔH＞0的速率—时间图像，在t1时刻改变条件一定是增大压强 C.图3表示化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）， A的百分含量与温度（T）的变化情况，则升高温度，该反应平衡常数减小 D.图4所示图中的阴影部分面积的含义是（v正－v逆） 解析：C　由图知，压强越大，反应速率越大，x点的压强小于y点压强，故x点比y点的反应速率小，A错误；反应前后气体体积不变，在t1时刻改变条件后，正、逆反应速率仍相等，平衡不移动，改变条件也可能是加入催化剂，B错误； A的百分含量先逐渐下降到最低点，再上升，说明到达平衡后升高温度平衡逆向移动，反应是放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，C正确；阴影部分面积为曲边几何图形的面积，根据公式为v＝，则阴影部分的面积表示浓度变化量Δtv正－Δtv逆即[c（反应物）－c（生成物）]，而不是（v正－v逆），D错误。 2.（2025·北京中关村中学高二月考）生产硫酸的主要反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0。图中L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是（　　） A.X代表压强 B.L1＞L2 C.A、B两点对应的平衡常数相同 D.一定温度下，当混合气中n（SO2）∶n（O2）∶n（SO3）＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡 解析：B　若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，与图像不符合，A错误；由A项分析知，X代表温度，L代表压强；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B正确；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，由于温度A＜B，则平衡常数：K（A）＞K（B），C错误；温度一定，达到平衡状态时，n（SO2）、n（O2）和n（SO3）均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $