第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（复习讲义）（天津专用）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v-t图、物质参数-时间图及温度/压强图，按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生构建系统分析框架，突破图像难点。 资料创新采用“考向破译+变式训练”模式，如设计v-t图“断点/接点”分析培养科学思维，结合陌生反应图像趋势推理落实证据推理能力，设置分层练习与即时反馈，助力教师精准把控节奏，高效提升学生应考能力。

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 v－t图（速率－时间图） 考向破译 考向1 v－t图（速率－时间图） 解题妙招1 化学平衡图像的一般思路 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 物质参数－时间图 ∣ 知识点2 物质参数－温度（压强）图 考向破译 考向1 物质参数－时间图 ∣ 考向2 物质参数－温度（压强）图 解题妙招1 投料比与转化率之间的关系 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率与化学平衡的图像 天津卷T16 天津卷T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.陌生反应图像占比提升，脱硝、CO2资源化曲线增多，不再局限合成氨、制硫酸熟图，必须依靠通用读图法则推导，拒绝死记旧图结论； 2.催化剂选择性、产率 - 温度曲线常态化，最高点不再只是平衡最优，而是速率、平衡、催化剂活性三重折中，答题需要多维度描述； 3.图像信息更加隐蔽，不再直接标注温度压强，需要结合曲线趋势反推外界条件，强化证据推理； 4.严控超纲：无复杂三维曲面图、无动力学多段拟合曲线，全部为常规二维坐标；不出现微积分式瞬时速率复杂分析，只看斜率、拐点、平台三大关键节点。 ►复习目标： 1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 v－t图（速率－时间图） 改变反应条件，正、逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系如表所示[以2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0为例]。 改变条件 c（SO2）增大 c（O2）减小 c（SO3）增大 c（SO3）减小 增大压强 v－t图 平衡移动方向 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 改变条件 减小压强 升高温度 降低温度 使用催化剂 v－t图 平衡移动方向 　 　 　 　 　 　 　 　 得分速记 v－t图像中的“断点”和“接点” “断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。 “接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。 考●向●破●译 考向1 v－t图（速率－时间图） 例1（2026·天津·模拟预测）已知：  。向一密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生该反应，时达到平衡状态Ⅰ，保持温度和体积不变，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数K：K(Ⅱ)(Ⅰ) B．时改变的条件：向容器中加入 C．平衡时A的体积分数： D．容器内压强不变，表明反应达到平衡 解题妙招 化学平衡图像的一般思路 【变式1·变载体】在一个绝热的恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的是 A．反应物浓度：A点大于C点 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．反应过程中压强始终不变 D．时，的产量：AB段等于BC段 【变式2】某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．充入SO3气体 【变式3】对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是 A．反应①的反应限度大于反应② B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率 C．无催化剂时后反应①达到平衡 D．加入催化剂，可有效提高C的产率 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 物质参数－时间图[以aA（g）＋bB（g）cC（g）　ΔH为例] 浓度－时间图 （t1时刻反应达到平衡） 含量－时间图 （m用催化剂，n不用催化剂） （T2＞T1，正反应为吸热反应） （T2＞T1，正反应为放热反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数减小的反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数增大的反应） 知识点2 物质参数－温度（压强）图 常规 类型 特殊 类型 平衡点（拐点）前看反应速率——浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率 平衡点（拐点）后看平衡移动——浓度、压强、温度影响平衡移动 曲线甲表示正反应为　 　反应 曲线乙表示正反应为　 　反应 得分速记 化学平衡图像解题技巧 (1)先拐先平 在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)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，有时还需要作辅助线。 (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。 考●向●破●译 考向1 物质参数－时间图 例1（2025·天津河西·一模）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，分别在绝热、恒温条件下进行，发生反应：，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．该反应在高温条件下自发 B．甲、乙体系中密度不变时，反应达平衡状态 C．b点：的转化率为75% D．a点平衡常数K的值为20.25 解题妙招 投料比与转化率之间的关系 以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例，当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小；减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。 【变式1·变载体】（2025·天津河东·一模）马来酸，富马酸和苹果酸在水热条件下可相互转化。时，三种酸的物质的量分数随时间变化如图所示，6.5h后苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是 ① ② ③ A．马来酸和富马酸的第一级电离常数不相同 B．时的平衡常数：(反应①)>(反应②(反应③) C．反应速率：(马来酸)＜(富马酸)+(苹果酸) D．时，制备富马酸的反应时长应控制在 【变式2】（25-26高三上·天津·阶段检测）密闭容器中进行的可逆反应： 在不同温度 和 及压强(p₁和p₂)下，混合气体中B 的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是 A．，正反应为吸热反应 B．正反应为吸热反应 C．正反应为放热反应 D．正反应为放热反应 考向2 物质参数－温度（压强）图 例2（2026·天津河北·二模）利用合成气直接合成乙二醇反应如下：  。按化学计量比进料，固定平衡转化率，分别为40%、50%和60%时，温度与压强的关系如下图所示。（已知：反应，，x为组分的物质的量分数）。下列说法不正确的是 A．代表的曲线为 B．上述合成乙二醇反应 C．D点对应体系的的值为 D．M、N两点对应的体系， 【变式1·变载体】（2026·天津·二模）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1 C．a、c两点的化学反应速率：前者＞后者 D．若的初始浓度为1 mol/L，时， 【变式2·变题型】（2026·天津南开·一模）在容积可变的密闭容器中，充入和发生反应：。在不同压强下，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．压强： B．化学平衡常数： C．反应容器的体积： D．的平衡转化率： 【变式3·变考法】（24-25高三上·天津西青·期末）纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：，按投料比将与充入恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得平衡混合物中的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．在C点时，转化率为 D．反应速率：(状态A)(状态B) 真题溯源·考向感知 1．（2025·天津·高考真题）以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下，与O2反应生成CO2和H2O，进一步将CO2转化成高附加值的化学品，可减少污染和碳排放。 Ⅰ．CO2与苯的分子结构 (1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，苯是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 Ⅱ．苯的催化氧化 Co3O4做催化剂时，在有、无光照条件下，苯的催化氧化产物相同，但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol，有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时，有、无光照条件下，苯的转化率随时间的变化曲线。 (2)光照条件下，对应的转化率曲线为___________(填“a”或“b”)。 (3)有、无光照条件下，两种反应历程的___________(填“相等”或“不等”)。 Ⅲ．CO2的转化 (4)CO2与H2反应可以合成甲醇：。一定温度下，等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后，下列各操作有利于平衡正向移动的是___________(填序号)。 a.分离出甲醇    b.充入稀有气体    c.增加H2量    d.降低温度 (5)一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如图。 ①电极a是___________极，电极反应式为___________； ②电解过程中，电极b一侧的溶液pH将___________(填“升高”“不变”或“降低”)； ③电解过程中通过阳离子交换膜的离子为___________。 2．（2023·天津·高考真题）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是______。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致______(填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式______。随温度升高，SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为______。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是______。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度______，温度______。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸______吨。 3．（2022·天津·高考真题）天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①的吸收氧化；②的再生。反应原理如下： ①      ②      回答下列问题： (1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________，在总反应中的作用是___________。 (2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中，配成相同物质的量浓度的吸收液，在相同反应条件下，分别向三份吸收液持续通入，测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。 (3)的电离方程式为___________。25℃时，溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2，由图2计算，的___________，___________。再生反应在常温下进行，解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，，为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于___________(已知25℃时，FeS的为)。 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 v－t图（速率－时间图） 考向破译 考向1 v－t图（速率－时间图） 解题妙招1 化学平衡图像的一般思路 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 物质参数－时间图 ∣ 知识点2 物质参数－温度（压强）图 考向破译 考向1 物质参数－时间图 ∣ 考向2 物质参数－温度（压强）图 解题妙招1 投料比与转化率之间的关系 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率与化学平衡的图像 天津卷T16 天津卷T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.陌生反应图像占比提升，脱硝、CO2资源化曲线增多，不再局限合成氨、制硫酸熟图，必须依靠通用读图法则推导，拒绝死记旧图结论； 2.催化剂选择性、产率 - 温度曲线常态化，最高点不再只是平衡最优，而是速率、平衡、催化剂活性三重折中，答题需要多维度描述； 3.图像信息更加隐蔽，不再直接标注温度压强，需要结合曲线趋势反推外界条件，强化证据推理； 4.严控超纲：无复杂三维曲面图、无动力学多段拟合曲线，全部为常规二维坐标；不出现微积分式瞬时速率复杂分析，只看斜率、拐点、平台三大关键节点。 ►复习目标： 1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 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 v－t图（速率－时间图） 改变反应条件，正、逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系如表所示[以2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0为例]。 改变条件 c（SO2）增大 c（O2）减小 c（SO3）增大 c（SO3）减小 增大压强 v－t图 平衡移动方向 　正反应方向　 　逆反应方向　 　逆反应方向　 　正反应方向　 　正反应方向　 改变条件 减小压强 升高温度 降低温度 使用催化剂 v－t图 平衡移动方向 　逆反应方向　 　逆反应方向　 　正反应方向　 　不移动　 得分速记 v－t图像中的“断点”和“接点” “断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。 “接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。 考●向●破●译 考向1 v－t图（速率－时间图） 例1（2026·天津·模拟预测）已知：  。向一密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生该反应，时达到平衡状态Ⅰ，保持温度和体积不变，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数K：K(Ⅱ)(Ⅰ) B．时改变的条件：向容器中加入 C．平衡时A的体积分数： D．容器内压强不变，表明反应达到平衡 【答案】B 【解析】A．平衡常数只与温度有关，题目中温度保持不变，因此，A错误； B．时向容器中加入，的浓度瞬间增大，逆反应速率瞬间突然升高（图像中时刻逆反应速率突变）；随后平衡逆向移动，逆反应速率逐渐减小，直到重新达到平衡，速率符合图像中的变化趋势，B正确； C．加入后平衡逆向移动，的物质的量增大，最终新平衡中的体积分数，C错误； D．该反应前后气体总物质的量始终不变，恒温恒容下，容器内压强始终不变，因此压强不变不能说明反应达到平衡，D错误； 故答案选B。 解题妙招 化学平衡图像的一般思路 【变式1·变载体】在一个绝热的恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的是 A．反应物浓度：A点大于C点 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．反应过程中压强始终不变 D．时，的产量：AB段等于BC段 【答案】A 【解析】A．A到C时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：A点大于C点，A正确； B．A到C时正反应速率增加，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误； C．绝热的恒容密闭容器，反应为等体积反应，反应过程中温度发生变化，压强发生变化，C错误； D．根据图示，正反应速率：AB段小于BC段，时，的产量：AB段小于BC段，D错误； 答案选A。 【变式2】某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是 A．升高温度 B．增大压强 C．增大容器体积 D．充入SO3气体 【答案】A 【分析】根据图示可知：在t1时刻改变外界条件后，v正、v逆都增大，且改变条件后，v逆＞v正，化学平衡逆向移动，然后根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断。 【解析】A．在t1时刻升高温度，v正、v逆都增大，由于温度对吸热反应影响更大。所以升高温度后，化学平衡向逆反应方向移动，与图示变化吻合，A符合题意； B．在t1时刻增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则化学反应速率v正＞v逆，与图示的v逆＞v正不吻合，B不符合题意； C．在t1时刻若增大容器体积，反应物、生成物的浓度减小，化学反应速率应该比原平衡时速率减小，与图示的v正、v逆都增大不吻合，C不符合题意； D．在t1时刻若充入SO3气体，则v逆增大，v正不变，与图示的v正、v逆都增大不吻合，D不符合题意； 故合理选项是A。 【变式3】对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是 A．反应①的反应限度大于反应② B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率 C．无催化剂时后反应①达到平衡 D．加入催化剂，可有效提高C的产率 【答案】B 【解析】A．反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，B的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应限度大于反应②，加入催化剂后虽然C速率更大，是因为催化剂导致的速率增大，不是浓度因素导致的速率更大，故A正确； B．加入催化剂C的速率明显增大，B的速率略有减小，说明加入催化剂加快了生成C的反应速率，不一定加快了生成B的反应速率，选项没有指明对于哪个反应，故B错误； C．反应速率不变时浓度不反应到达平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C正确； D．加入催化剂，C的速率明显增大，能更快产生C，提高了C的产率，D正确； 本题选B。 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 物质参数－时间图[以aA（g）＋bB（g）cC（g）　ΔH为例] 浓度－时间图 （t1时刻反应达到平衡） 含量－时间图 （m用催化剂，n不用催化剂） （T2＞T1，正反应为吸热反应） （T2＞T1，正反应为放热反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数减小的反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数增大的反应） 知识点2 物质参数－温度（压强）图 常规 类型 特殊 类型 平衡点（拐点）前看反应速率——浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率 平衡点（拐点）后看平衡移动——浓度、压强、温度影响平衡移动 曲线甲表示正反应为　放热　反应 曲线乙表示正反应为　吸热　反应 得分速记 化学平衡图像解题技巧 (1)先拐先平 在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)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，有时还需要作辅助线。 (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。 考●向●破●译 考向1 物质参数－时间图 例1（2025·天津河西·一模）向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，分别在绝热、恒温条件下进行，发生反应：，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．该反应在高温条件下自发 B．甲、乙体系中密度不变时，反应达平衡状态 C．b点：的转化率为75% D．a点平衡常数K的值为20.25 【答案】C 【解析】A．由图可知，起始投料相同，甲的压强增大，该反应向气体分子数减小的方向进行，说明气体总物质的量减小，压强增大，必须是温度升高，故正反应是放热反应，，气体分子数减小，，，反应自发，故该在较低温度下能自发进行，A错误； B．由于左右两边均是气体，气体质量不变，容器体积也不变，所以平衡前后气体的密度没有变化，所以密度不变，不能说明达到平衡状态，B错误； C．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，，根据压强变化情况列式：，解得，所以点转化率为：，C正确； D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，，根据压强变化情况列式：，解得，点值为：，、点总压强相等，容器体积相等，点温度较高，平衡逆向移动，故点气体的物质的量大于点，说明点的转化率小于点，即点平衡常数小于点，D错误； 故选C。 解题妙招 投料比与转化率之间的关系 以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例，当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小；减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。 【变式1·变载体】（2025·天津河东·一模）马来酸，富马酸和苹果酸在水热条件下可相互转化。时，三种酸的物质的量分数随时间变化如图所示，6.5h后苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是 ① ② ③ A．马来酸和富马酸的第一级电离常数不相同 B．时的平衡常数：(反应①)>(反应②(反应③) C．反应速率：(马来酸)＜(富马酸)+(苹果酸) D．时，制备富马酸的反应时长应控制在 【答案】C 【解析】A．马来酸属于顺式结构，顺序结构中两个羧基位于双键同侧，空间距离近，第一个质子易离解，因羧基间形成分子内氢键酸性增强，富马酸为反式结构，羧基位于双键两侧，空间距离远，无显著相互作用，两羧基电离相互影响小，即马来酸第一级电离常数大于富马酸的第一级电离常数，A正确； B．， ，，故时的平衡常数：(反应①)>(反应②(反应③)，B正确； C．物料守恒：，，即(马来酸)= (富马酸)+(苹果酸)，C错误； D．由图可知，时，反应时长应控制在时富马酸的物质的量分数最高，D正确； 故选C。 【变式2】（25-26高三上·天津·阶段检测）密闭容器中进行的可逆反应： 在不同温度 和 及压强(p₁和p₂)下，混合气体中B 的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是 A．，正反应为吸热反应 B．正反应为吸热反应 C．正反应为放热反应 D．正反应为放热反应 【答案】B 【解析】由题图可知，压强相同时，T1时先达到平衡状态，说明T1温度高，反应速率快，T1＞T2； 温度越高，B的质量分数越小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应，△H＞0； 温度相同时，p2时先达到平衡状态，说明p2大，反应速率快，p2＞p1； 压强越大，B的质量分数越大，说明增大压强平衡逆向移动，正反应为气体分子数增大的反应，即a+b＜c； 综上所述，答案选B。 考向2 物质参数－温度（压强）图 例2（2026·天津河北·二模）利用合成气直接合成乙二醇反应如下：  。按化学计量比进料，固定平衡转化率，分别为40%、50%和60%时，温度与压强的关系如下图所示。（已知：反应，，x为组分的物质的量分数）。下列说法不正确的是 A．代表的曲线为 B．上述合成乙二醇反应 C．D点对应体系的的值为 D．M、N两点对应的体系， 【答案】C 【分析】反应为气体系数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，因此L1、L2、L3对应分别为60%、50%、40%；压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以。据此分析解答。 【解析】A．由分析可知，代表的曲线为，A正确； B．由分析知，，B正确； C．D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2 mol CO和3 mol H2，列三段式得，平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为、、，，C错误； D．由题意，每条曲线对应固定的平衡转化率，推导的表达式可知：仅由决定。M、N都在曲线上，相同，因此，D正确； 故选C。 【变式1·变载体】（2026·天津·二模）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为1∶1、4∶1、7∶1时，HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法错误的是 A．该反应 B．a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1 C．a、c两点的化学反应速率：前者＞后者 D．若的初始浓度为1 mol/L，时， 【答案】C 【解析】A．随温度升高，HCl平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，该反应，故A正确； B．相同条件下，增大比值，HCl平衡转化率降低，a点所在曲线表示进料浓度比为7∶1，故B正确； C．a、c两点温度、浓度均不同，无法比较两点的化学反应速率，故C错误； D．若的初始浓度为1 mol/L，时，500℃时，HCl的平衡转化率为64%， ，故D正确； 选C。 【变式2·变题型】（2026·天津南开·一模）在容积可变的密闭容器中，充入和发生反应：。在不同压强下，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．压强： B．化学平衡常数： C．反应容器的体积： D．的平衡转化率： 【答案】C 【分析】由图像可知，随温度升高，NO的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则正向为放热反应；相同温度下，时NO的平衡转化率小于时，该反应为气体分子数减小的反应，故，据此回答问题； 【解析】A．由分析可知，压强，A 正确； B．化学平衡常数只与温度有关，由分析知该反应为放热反应，，温度升高平衡常数减小，故化学平衡常数，B 正确； C． a和c压强相同，a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小，温度更低，故体积更小，故反应容器的体积，C 错误； D．充入和发生反应，且两者反应比例为，由图可知的平衡转化率：，故的平衡转化率，D 正确； 故答案选C。 【变式3·变考法】（24-25高三上·天津西青·期末）纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：，按投料比将与充入恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得平衡混合物中的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B． C．在C点时，转化率为 D．反应速率：(状态A)(状态B) 【答案】D 【解析】A．由图可知，随温度升高，的体积分数下降，平衡逆向移动；温度升高，平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则正向为放热反应，ΔH＜0，A正确； B．正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的体积分数下降，则压强：，B正确； C．设初始加入2mol和1molCO，CO反应了xmol，C点的体积分数50%，可列三段式：，可得，x=0.75mol，转化率为，C正确； D．压强，P1>P2，同温度时B点速率大于C点，A点温度低于C点，同压下，C点速率大于A点，故反应速率：(状态A)(状态B)，D错误； 故选D。 真题溯源·考向感知 1．（2025·天津·高考真题）以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下，与O2反应生成CO2和H2O，进一步将CO2转化成高附加值的化学品，可减少污染和碳排放。 Ⅰ．CO2与苯的分子结构 (1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，苯是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 Ⅱ．苯的催化氧化 Co3O4做催化剂时，在有、无光照条件下，苯的催化氧化产物相同，但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol，有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时，有、无光照条件下，苯的转化率随时间的变化曲线。 (2)光照条件下，对应的转化率曲线为___________(填“a”或“b”)。 (3)有、无光照条件下，两种反应历程的___________(填“相等”或“不等”)。 Ⅲ．CO2的转化 (4)CO2与H2反应可以合成甲醇：。一定温度下，等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后，下列各操作有利于平衡正向移动的是___________(填序号)。 a.分离出甲醇    b.充入稀有气体    c.增加H2量    d.降低温度 (5)一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如图。 ①电极a是___________极，电极反应式为___________； ②电解过程中，电极b一侧的溶液pH将___________(填“升高”“不变”或“降低”)； ③电解过程中通过阳离子交换膜的离子为___________。 【答案】(1) sp 非极性 (2)a (3)相等 (4)acd (5) 阴 降低 K+ 【解析】（1）CO2分子中碳原子的中心原子价层电子对数为=2，故杂化轨道类型为sp；苯分子的空间构型是平面正六边形，分子结构对称，为非极性分子，故答案为sp；非极性。 （2）活化能越低，反应速率越快，相同时间内反应物的转化率越高，无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol，有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol，所以有光照条件下反应速率更快，对应的转化率曲线为a，故答案为a。 （3）反应的焓变只与反应物与生成物的总能量有关，与反应历程无关，所以有、无光照条件下，两种反应历程的相等，故答案为相等。 （4）a．分离出甲醇，即减小生成物浓度，平衡正向移动，a符合题意； b．恒温恒容条件下充入稀有气体，各反应物和生成物浓度不变，平衡不移动，b不符合题意； c．增加H2量，即增大反应物浓度，平衡正向移动，c符合题意；     d．该反应的，降低温度，平衡正向移动，d符合题意； 故答案选acd。 （5）①由图可知，电极a上转化为，碳元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，电极反应式为，故答案为阴极；。 ②由图可知，电极b上转化为，碳元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为， 反应过程中消耗，溶液的pH降低，故答案为降低。 ③电解过程中，阳离子向阴极（电极a）移动，左侧溶液中有，所以通过阳离子交换膜的离子为，故答案为。 2．（2023·天津·高考真题）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是______。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致______(填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式______。随温度升高，SO2的平衡转化率______(填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为______。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是______。升高温度后的气体都需要降温，其目的是______。 (6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度______，温度______。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸______吨。 【答案】(1)分子晶体 (2)ab (3) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 降低 (4)降低反应活化能 (5) 反应放热 保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 (6)ac (7) 98.3% 60℃ (8)94 【分析】先将硫黄在空气中燃烧或焙烧，和氧气反应生成二氧化硫，生成的SO2和氧气发生反应转化为三氧化硫，生成的SO3用浓硫酸吸收得到硫酸； 【解析】（1）是硫单质的分子晶体； （2）a．第Ⅰ步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫，若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气损失，消耗的硫粉会增大，a正确； b．硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中，降低二氧化硫的生成率，b正确； c．二氧化硫产率降低后，生成的三氧化硫也会减少，c错误； 故选ab。 （3）若每生成80g气体三氧化硫，放出98.3kJ能量，80g三氧化硫的物质的量为：80g÷80g/mol=1mol，则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g)；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则二氧化硫转化率降低； （4）催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率； （5）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；每轮反应后进行热交换降温的目的是：保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率； （6）a．由题目信息可知，在每段SO2向SO3转化的过程中，各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确； b．由题目信息可知，反应转化率接近平衡转化率，也就是使得反应接近平衡状态，故b错误； c．降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确； 故选ac。 （7）由图可知，最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%，最适合吸收的温度为60℃，此时SO3吸收率最高； （8）由题意可知，32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为，在第一步反应中硫元素损失了2%，则生成二氧化硫，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，则生成三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸，为94吨。 3．（2022·天津·高考真题）天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①的吸收氧化；②的再生。反应原理如下： ①      ②      回答下列问题： (1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________，在总反应中的作用是___________。 (2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中，配成相同物质的量浓度的吸收液，在相同反应条件下，分别向三份吸收液持续通入，测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，结果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。 (3)的电离方程式为___________。25℃时，溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2，由图2计算，的___________，___________。再生反应在常温下进行，解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，，为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于___________(已知25℃时，FeS的为)。 【答案】(1) (或) 放出热量 作催化剂或降低反应活化能 (2)C (3) 或 8 【解析】（1）将第一个方程式2倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为(或)，该反应的热化学方程式，因此1mol 发生该反应的热量变化为放出热量，参与了化学反应，但反应前后量没有改变，因此在总反应中的作用是作催化剂或降低反应活化能；故答案为：(或)；放出热量；作催化剂或降低反应活化能。 （2）根据图中信息以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，C持续时间最长，说明C的脱硫效率最高，因此结果最好的C；故答案为：C。 （3）是二元弱酸，其电离是一步一步电离，主要以第一步电离为主，因此其电离方程式为或；根据题意pH=7时、的所占分数相等，因此的，pH=13时、的所占分数相等，则。再生反应在常温下进行，解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的，根据得到，根据和，得到，pH=8，因此为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于8；故答案为：或；；；8。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $