第05讲 化学反应速率与化学平衡图象（复习讲义）（北京专用）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、c-t、转化率-温度/压强等图像类型，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，帮助学生系统构建图像分析框架，突破难点。 讲义以真实情境（碳中和、工业催化）为载体，创新“关键节点分析+多变量拆解”教学策略，如用“先拐先平数值大”解读平衡图像，培养科学思维与证据推理能力。设置分层练习与错题体系，保障复习效率，为教师提供精准复习路径，助力学生提升图像解读与定量计算应考能力。

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 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 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 物质的量(或浓度)—时间图像 知识点3 化学速率图像分析 考向破译 考向1 考查速率-时间图像 ∣ 考向2 考查速率—压强(或温度)图像 考向 3 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 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 考查物质参数－时间图 ∣ 考向2 考查物质参数－温度（压强）图 解题妙招 1 投料比与转化率之间的关系 ) ( 0 4 ) ( 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 T12 T15(4)、T18(3) T16(2)、T18(3) T16(2) T14 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 以北京化工产业（煤化工、合成氨、烟气脱硫脱硝、氢能制备、储能电池反应）、生活能源应用为真实情境，融合化学反应速率计算、平衡移动原理、勒夏特列原理、三段式定量计算，侧重考查变化观念与平衡思想核心素养。 素材聚焦碳中和 CO₂催化转化、新型催化剂、膜分离平衡体系、多压强 / 多温度对照复合图像、双坐标图像、等温等压曲线群；围绕平衡常数K计算、活化能、催化剂选择性、平衡产率最优条件筛选命题，题型以选择题、工艺流程大题填空为主。 (3) 依托古代炼铁、天然碱提纯、古法制硝等古文记载传统化工工艺，搭配实验测得的浓度、转化率变化图像，结合分离、控温、控压操作流程考查图像判读、实验条件优化、误差分析。 ►复习目标： 1.明晰v-t、c-t、转化率 / 产率 - 温度 / 压强、组分含量 - 温度 / 压强、双坐标复合平衡图像的基础图像特征，熟记温度、压强、浓度、催化剂、惰性气体对反应速率、平衡移动的核心规律；梳理 “速率 - 平衡” 价类二维转化逻辑，能独立完成三段式、平衡常数K、转化率、产率的图像数据定量计算。 2.掌握图像关键节点（起点、拐点、交点、平衡点、极值点）、曲线斜率、曲线高低变化的化学含义，能快速区分动力学图像与热力学平衡图像；熟练运用 “先拐先平数值大”“定一议二” 图像解题模板，独立完成单一变量、多变量复合图像的信息拆解。 3.结合工业生产、碳中和催化、传统化工史料真实情境，能将文字工艺信息转化为平衡图像模型，依据图像筛选工业最优反应条件；能结合活化能、催化剂选择性、平衡移动原理对图像趋势变化做出合理解释，完成实验条件评价与方案优化类作答。 4.构建速率与平衡图像题型错题体系，厘清温度 / 压强对速率、平衡的双重影响易错点，熟练结合滴定、工业流程、电化学综合题型中的嵌入平衡图像，完成跨模块综合定量分析，提升新陌生图像下证据推理与化学建模核心能力。 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 速率—时间图像 1、“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 2、“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 3、“平台”类v­t图像 图像 分析 结论 t1时v′正、v′逆 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 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、影响因素： （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 。 得分速记 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3 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-时间图像 例1（2026·北京·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 1、看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。 2、看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△V吸热＞△V放热。 3、看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。 4、对于时间—速度图象，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”。比如增大反应物浓度V正突变，V逆渐变；升高温度，V吸热大增，V放热小增；使用催化剂，V正和V逆同等程度突变。 【变式1·变载体】某密闭体系中发生反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)ΔH< 0，右图是某一时间段中反应速率(ν)与反应时间（t）的曲线关系图，图t1时刻改变的条件是 A．增大压强 B．升高温度 C．降低温度 D．减小压强 【变式2】可逆反应在一定条件下达到平衡后，和时各改变某一种外界条件，化学反应速率-时间图象如图。则下列说法正确的是 A．若X是固体，则时一定是增大了压强 B．若X是气体，则时可能是增大了压强 C．时不可能是减小压强；若采用了降温措施，则该反应的正反应方向 D．若X是固体，则时可能是增大了X的质量 【变式3】（25-26高二上·北京·期中）下图为某化学反应速率-时间图。在t1时刻升高温度或增大压强，都符合下图所示变化的反应 A．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)；ΔΗ<0 B．4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)；ΔΗ<0 C．H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)；ΔΗ>0 D．C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)；ΔΗ>0 考向2 考查速率—压强(或温度)图像 例2（25-26高二上·北京·期末）以下图像对应的叙述错误的是 A．图甲：A的平衡转化率为50% B．图乙：时刻改变的条件只能是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：该正向反应在低温条件能自发进行 解题妙招 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。如图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京·期末）一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应  。与的消耗速率与温度的关系如图，下列说法不正确的是 A． B．图像中点未达到平衡状态 C．当容器中气体密度不变时，说明反应达到平衡状态 D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后再按原比例投入与，重新达到平衡后，的百分含量不变 【变式2·变题型】一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应：，的消耗速率()、的消耗速率()、温度()三者的关系如下图所示，以下说法中不正确的是(  ) A．，的消耗速率为 B．A，B，C三点对应状态下，达到平衡状态的是C C．温度升高，平衡常数增大 D．若投料改为通入和，的平衡转化率不变 【变式3·变考法】（24-25高二上·北京·期中）某恒容密闭容器中充入一定量和进行反应：，图甲表示反应速率与温度的关系；图乙表示时，平衡体系中的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是 A．图甲中，d点时反应未达平衡 B．图甲中，曲线2表示逆反应速率与温度的关系 C．图乙中，a、b两点的正反应速率： D．图乙中，c点的正、逆反应速率： 考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像 例3（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取不同浓度的葡萄糖溶液和溶液于试管中，再依次向试管中滴加酸性溶液，通过色度计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。 已知：(1)溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。 (2)酸性溶液与溶液反应时，某种历程可表示如图。 下列说法中不合理的是 A．从图1可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大 B．理论上，和的反应中参与反应的 C．图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关 D．图2中溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随浓度增大，反应历程中①、②、③、④速率均减小 解题妙招 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1·变载体】（25-26高二上·北京昌平·期末）在相同条件下研究催化剂I、II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，则下列说法不正确的是 A．催化剂I、II相比，I使反应活化能更低 B．使用催化剂I，反应时间为时，X的转化率为 C．a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂II时，内， 【变式2·变题型】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y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．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内， C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低 【变式3·变考法】在一定温度下，向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI，∆H>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是 A．该温度下，恒容时充入HI气体，HI的百分含量增大 B．0~2min内的HI的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1 C．恒压下向该体系中加入N2，平衡不移动，反应速率不变 D．升高温度，平衡向正反应方向移动，只有正反应速率加快 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 考查物质参数－时间图 例1（2024·北京顺义·二模）某小组模拟汽车尾气处理。某温度下，将一定量和投入体积为、盛有催化剂的密闭容器中，发生反应：。测得的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．段的反应速率 B．达平衡时，理论上该反应放出的热量约为 C．该温度下，反应的平衡常数 D．升高温度，该反应的平衡常数减小 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】（2023·北京昌平·二模）催化加氢制甲醇中发生的反应有： i．     ii．    在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将和按一定流速通过反应器，转化率和选择性随温度变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．升高温度，有利于反应i正向进行 B．236℃后，随着温度升高，i、ii反应速率减慢 C．236℃后，温度升高对反应的影响：i>ii D．236℃后的曲线变化趋势不可能是由于反应i中催化剂失去活性而造成的 【变式2】（2022·北京海淀·二模）在160℃、200℃条件下，分别向两个固定容积为2L的容器中充入2mol CO和2mol ，发生反应：  。实验测得两容器中CO或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．ac段的平均反应速率为0.10mol/(L·min) B．曲线ac对应160℃条件下的反应 C．当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态 D．160℃时，该反应的平衡常数 【变式3】研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线I、II，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线III。下列判断正确的是    A．温度T1>T2 B．反应速率v(a)=v(b) C．在T1温度下，反应至t1时达平衡状态 D．在T1温度下，反应在0—t3内的平均速率为 考向2 考查物质参数－温度（压强）图 例2（2025·北京·模拟预测）一碘甲烷(CH3I)是一种重要的有机物，可分解为和HI，已知在CH3I分解的体系中存在如下三个反应 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 现向1L的密闭容器中投入1 mol的，测得平衡时C2H4、C4H8、HI的物质的量分数随反应温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线1、2分别表示HI、C4H8随温度的变化趋势 B．温度小于800 K时，三个反应中主要以反应Ⅲ为主 C．若715 K时，CH3I转化率为，则C2H4的物质的量为 D．800 K时，使用活性更强的催化剂，可以提高曲线1、2对应物质的物质的量分数 【变式1】（2026·北京西城·一模）将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成，其他条件一定，测得流出气体中的体积分数随温度、流速的变化如图1、图2。 已知：流速是指单位时间流过反应器的和混合气的总物质的量。 下列说法不正确的是 A．根据图1和图2，选择催化剂a更合适 B．其他条件相同时，继续升高温度，图1中两条曲线在500℃后可能部分重合 C．用催化剂b，450℃后的体积分数下降，原因是升温合成氨反应逆向移动 D．用催化剂a，单位时间的产量：流速流速 【变式2】（2026·北京昌平·一模）在容积可变的密闭容器中，发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如下图。 下列说法不正确的是 A．压强： B．化学平衡常数：y点点 C．x点的物质的量分数为50% D．达到平衡所用的时间：y点点 【变式3】（2026·北京顺义·一模）CO催化还原NO生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一、将组成一定的CO与NO混合气体通入恒容密闭容器中，主要反应过程为： ⅰ．   ⅱ．   不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知：NO的脱除率 下列说法不正确的是 A．CO与NO反应生成与的热化学方程式为：   B．y曲线代表的物质是 C．450℃时，NO的脱除率约为60% D．450℃比350℃更有利于CO、NO的有效脱除 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京卷，12，3分）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 2．（2022·北京卷，14，3分）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 下列说法不正确的是 A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2 C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率 D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 3．（2026·广西卷，13，3分）常温下维持，向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数（如）与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知：①总反应为；②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A．曲线s代表与之间的关系 B．溶液中存在 C．总反应的 D．将溶液调至6，曲线i向左平移 4．（2025·北京卷，18，13分）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 (1)制 已知：                            由制的热化学方程式为_______。 (2)制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是_______。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是_______，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有_______。 (3)理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是_______。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：_______。 5．（2024·北京卷，16，10分）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 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 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 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 物质的量(或浓度)—时间图像 知识点3 化学速率图像分析 考向破译 考向1 考查速率-时间图像 ∣ 考向2 考查速率—压强(或温度)图像 考向 3 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 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 考查物质参数－时间图 ∣ 考向2 考查物质参数－温度（压强）图 解题妙招 1 投料比与转化率之间的关系 ) ( 0 4 ) ( 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 T12 T15(4)、T18(3) T16(2)、T18(3) T16(2) T14 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：(1) 以北京化工产业（煤化工、合成氨、烟气脱硫脱硝、氢能制备、储能电池反应）、生活能源应用为真实情境，融合化学反应速率计算、平衡移动原理、勒夏特列原理、三段式定量计算，侧重考查变化观念与平衡思想核心素养。 素材聚焦碳中和 CO₂催化转化、新型催化剂、膜分离平衡体系、多压强 / 多温度对照复合图像、双坐标图像、等温等压曲线群；围绕平衡常数K计算、活化能、催化剂选择性、平衡产率最优条件筛选命题，题型以选择题、工艺流程大题填空为主。 (3) 依托古代炼铁、天然碱提纯、古法制硝等古文记载传统化工工艺，搭配实验测得的浓度、转化率变化图像，结合分离、控温、控压操作流程考查图像判读、实验条件优化、误差分析。 ►复习目标： 1.明晰v-t、c-t、转化率 / 产率 - 温度 / 压强、组分含量 - 温度 / 压强、双坐标复合平衡图像的基础图像特征，熟记温度、压强、浓度、催化剂、惰性气体对反应速率、平衡移动的核心规律；梳理 “速率 - 平衡” 价类二维转化逻辑，能独立完成三段式、平衡常数K、转化率、产率的图像数据定量计算。 2.掌握图像关键节点（起点、拐点、交点、平衡点、极值点）、曲线斜率、曲线高低变化的化学含义，能快速区分动力学图像与热力学平衡图像；熟练运用 “先拐先平数值大”“定一议二” 图像解题模板，独立完成单一变量、多变量复合图像的信息拆解。 3.结合工业生产、碳中和催化、传统化工史料真实情境，能将文字工艺信息转化为平衡图像模型，依据图像筛选工业最优反应条件；能结合活化能、催化剂选择性、平衡移动原理对图像趋势变化做出合理解释，完成实验条件评价与方案优化类作答。 4.构建速率与平衡图像题型错题体系，厘清温度 / 压强对速率、平衡的双重影响易错点，熟练结合滴定、工业流程、电化学综合题型中的嵌入平衡图像，完成跨模块综合定量分析，提升新陌生图像下证据推理与化学建模核心能力。 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 速率—时间图像 1、“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 2、“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 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 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、影响因素： （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。 得分速记 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3 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-时间图像 例1（2026·北京·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 【详解】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 1、看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。 2、看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△V吸热＞△V放热。 3、看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。 4、对于时间—速度图象，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”。比如增大反应物浓度V正突变，V逆渐变；升高温度，V吸热大增，V放热小增；使用催化剂，V正和V逆同等程度突变。 【变式1·变载体】某密闭体系中发生反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)ΔH< 0，右图是某一时间段中反应速率(ν)与反应时间（t）的曲线关系图，图t1时刻改变的条件是 A．增大压强 B．升高温度 C．降低温度 D．减小压强 【答案】B 【详解】图t1时刻，v(正)增大，v(逆)增大，且v(逆)> v(正)，平衡左移；增大压强， v(正)增大，v(逆)增大，平衡右移，A错误；该反应ΔH< 0，升高温度，平衡左移，v(正)增大，v(逆)增大，平衡左移，B正确；该反应ΔH< 0， 降低温度，平衡右移，v(正)、v(逆)均减慢，C错误；减小压强，平衡左移，v(正)、v(逆)均减慢，D错误；正确选项B。 【变式2】可逆反应在一定条件下达到平衡后，和时各改变某一种外界条件，化学反应速率-时间图象如图。则下列说法正确的是 A．若X是固体，则时一定是增大了压强 B．若X是气体，则时可能是增大了压强 C．时不可能是减小压强；若采用了降温措施，则该反应的正反应方向 D．若X是固体，则时可能是增大了X的质量 【答案】C 【详解】A.若X是固体，则该反应为气体等体积反应，t1时刻化学反应速率均增大，且正逆化学反应速率相等，t1时刻可能加入了催化剂或增大了压强，故A项错误； B.若X为气体，t2时刻正逆化学反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，故t2时刻为降低温度（正反应放热），故B项错误； C.若t2减小压强，当X为固体，平衡不发生移动，若X为气体，则平衡逆向移动，故不可能是减小压强，若采用了降温措施，因平衡正向移动，则该反应的正反应方向为放热反应，故C项正确； D.增加固体反应物的量，反应速率不变大，故D项错误。 【变式3】（25-26高二上·北京·期中）下图为某化学反应速率-时间图。在t1时刻升高温度或增大压强，都符合下图所示变化的反应 A．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)；ΔΗ<0 B．4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)；ΔΗ<0 C．H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)；ΔΗ>0 D．C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)；ΔΗ>0 【答案】B 【详解】A．正反应气体总计量数为3，生成物气体总计量数为2，加压后平衡正向移动，不符合图像特征，A错误； B．正反应气体总计量数为9，生成物气体总计量数为10，正反应气体分子数增大，且正反应放热，升温、加压后平衡均逆向移动，t1时刻均会出现v逆>v正的变化，符合图像，B正确； C．反应前后气体总计量数均为2，加压后平衡不移动，改变压强的瞬间正逆速率仍相等，不符合图像特征，C错误； D．正反应为吸热反应，升温后平衡正向移动，会出现v正＞v逆，不符合图像特征，D错误； 因此答案选B。 考向2 考查速率—压强(或温度)图像 例2（25-26高二上·北京·期末）以下图像对应的叙述错误的是 A．图甲：A的平衡转化率为50% B．图乙：时刻改变的条件只能是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：该正向反应在低温条件能自发进行 【答案】B 【详解】A．图甲中，反应起始时A的物质的量为1.6 mol，平衡时A剩余0.8 mol，转化的A为0.8 mol，A的平衡转化率为，A正确； B．图乙对应的反应为气体分子数不变的反应，​时刻正逆反应速率同等程度增大、平衡不移动，满足这个变化的条件除了加入催化剂，还可以是增大压强（压缩容器体积），因此不是只能是加入催化剂，B错误； C．图丙中，升高温度后，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，因此升高温度反应平衡常数增大，C正确； D．丁图中，相同压强下，​先达到平衡，故，温度越高C%越低，说明正反应放热，相同温度下，​先达到平衡，故，压强越大C%越高，说明正反应是气体分子数减少的反应，，根据自发判据，、时，低温下，正向反应可以自发进行，D正确； 故选B。 解题妙招 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。如图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 【变式1·变载体】（25-26高三上·北京·期末）一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应  。与的消耗速率与温度的关系如图，下列说法不正确的是 A． B．图像中点未达到平衡状态 C．当容器中气体密度不变时，说明反应达到平衡状态 D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后再按原比例投入与，重新达到平衡后，的百分含量不变 【答案】C 【详解】A．温度升高，逆反应速率（消耗速率）增大比正反应速率（消耗速率）更快，说明升高温度平衡逆向移动，逆向为吸热方向，因此正反应，A正确； B．A点，根据分析可知平衡时：，则此时，反应正向进行，未达到平衡，B正确； C．密度公式，反应中所有物质均为气体，总质量始终不变；容器恒容，体积也始终不变，因此密度一直不变，密度不变不能说明反应达到平衡，C错误； D．该反应前后气体总物质的量相等，压强改变不影响平衡移动；按原比例投入反应物，相当于增大压强，平衡不移动，因此重新平衡后的百分含量不变，D正确； 故答案选C。 【变式2·变题型】一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应：，的消耗速率()、的消耗速率()、温度()三者的关系如下图所示，以下说法中不正确的是(  ) A．，的消耗速率为 B．A，B，C三点对应状态下，达到平衡状态的是C C．温度升高，平衡常数增大 D．若投料改为通入和，的平衡转化率不变 【答案】C 【详解】A．125℃时，A点对应的消耗速率为，根据反应方程式，与的化学计量数均为1，故的消耗速率等于的消耗速率，为，A正确； B．平衡时需满足正逆反应速率相等，即，平衡时，C点对应的消耗速率与的消耗速率满足，达到平衡；A、B点未满足该关系，B正确； C．由图像可知，升高温度至平衡后，继续升温，增长速率大于，即平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，温度升高平衡常数K减小，C错误； D．该反应前后气体分子数不变，投料改为2 mol 和2 mol ，相当于增大压强，平衡不移动，的平衡转化率不变，D正确； 故答案选C。 【变式3·变考法】（24-25高二上·北京·期中）某恒容密闭容器中充入一定量和进行反应：，图甲表示反应速率与温度的关系；图乙表示时，平衡体系中的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是 A．图甲中，d点时反应未达平衡 B．图甲中，曲线2表示逆反应速率与温度的关系 C．图乙中，a、b两点的正反应速率： D．图乙中，c点的正、逆反应速率： 【答案】D 【详解】A．d点表示温度为T0时，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故A错误； B．反应△H＜0，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，则曲线1表示逆反应速率与温度的关系，故B错误； C．温度恒定时，a、b两点对应的压强是b的大，压强越大，反应速率越快，a、b两点对应的反应速率：，故C错误； D．c点时，二氧化硫的含量小于平衡时的含量，反应需要向生成二氧化硫的方向进行，即向逆反应方向进行，所以，故D正确； 故选D。 考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像 例3（2024·北京顺义·二模）某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取不同浓度的葡萄糖溶液和溶液于试管中，再依次向试管中滴加酸性溶液，通过色度计监测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。 已知：(1)溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。 (2)酸性溶液与溶液反应时，某种历程可表示如图。 下列说法中不合理的是 A．从图1可知，该实验条件下，葡萄糖溶液浓度越大，反应速率越大 B．理论上，和的反应中参与反应的 C．图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关 D．图2中溶液浓度不同时，数据呈现的原因是：随浓度增大，反应历程中①、②、③、④速率均减小 【答案】D 【详解】A．由图1，葡萄糖浓度越大，透光率上升越快，由已知(1)，即高锰酸根浓度下降越快，故反应速率越大，A正确； B．高锰酸钾氧化草酸，生成二价锰离子和二氧化碳，锰化合价从+7变为+2，得5个电子，碳化合价+3变为+4,1个草酸分子失2个电子，根据氧化还原反应得失电子守恒，KMnO4和H2C2O4的反应中参与反应的n(KMnO4)：n(H2C2O4)=2：5，B正确； C．由历程图，Mn2+可以作为高锰酸钾和草酸反应的催化剂，故图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成Mn2+有催化作用有关，C正确； D．随H2C2O4浓度增大，草酸根浓度增大，反应历程①中，草酸根是反应物，随浓度增大，历程①速率是增大的，故D错误； 本题选D。 解题妙招 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1·变载体】（25-26高二上·北京昌平·期末）在相同条件下研究催化剂I、II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，则下列说法不正确的是 A．催化剂I、II相比，I使反应活化能更低 B．使用催化剂I，反应时间为时，X的转化率为 C．a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂II时，内， 【答案】C 【详解】A．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，故A正确； B．使用催化剂I时，在0~2min 内，X的浓度变化了4.0mol/L-2.0mol/L=2.0mol/L，X的转化率为，故B正确； C．由分析可知，a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化，故C错误； D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了2.0mol/L，则，由速率之比等于系数比，v(X) =v(Y) =×，故D正确； 故选C。 【变式2·变题型】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y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．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内， C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．与催化剂Ⅰ相比，催化剂Ⅱ使反应活化能更低 【答案】B 【详解】A．催化剂只是改变反应速率，由图可知，在无催化剂条件下，反应也能进行，故A错误； B．使用催化剂Ⅰ，X的浓度随t的变化为a，时0～2min内，，故B正确； C．2min时，X转化的浓度为2mol•L−1，X与Y的系数比为1：2，则Y增加的量为4mol•L−1，对应的曲线为Ⅰ，故C错误； D．反应曲线越陡，活化能越低，反应速率越快，故与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更高，故D错误； 故答案选B。 【变式3·变考法】在一定温度下，向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI，∆H>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是 A．该温度下，恒容时充入HI气体，HI的百分含量增大 B．0~2min内的HI的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1 C．恒压下向该体系中加入N2，平衡不移动，反应速率不变 D．升高温度，平衡向正反应方向移动，只有正反应速率加快 【答案】B 【详解】A．该温度下，恒容时充入HI气体，反应前后气体分子数不变，最终达到的平衡与原平衡等效平衡，HI的百分含量不变，A错误； B．由图可知，2min内生成氢气为0.1mol，故v（H2）==0.025mol•L-1•min-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（HI）=2v（H2）=0.05mol•L-1•min-1，B正确； C．恒压下向该体系中加入N2，体积增大，等效为降低压强，该反应前后气体的体积不变，平衡不移动．反应混合物的浓度减小，反应速率减小，，C错误； D．升高温度正、逆反应速率都增大，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，，D错误； 故选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 考查物质参数－时间图 例1（2024·北京顺义·二模）某小组模拟汽车尾气处理。某温度下，将一定量和投入体积为、盛有催化剂的密闭容器中，发生反应：。测得的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．段的反应速率 B．达平衡时，理论上该反应放出的热量约为 C．该温度下，反应的平衡常数 D．升高温度，该反应的平衡常数减小 【答案】C 【详解】A．由图可知，ab段反应速率：，A正确； B．由图可知4min反应达平衡，，根据题干热化学方程式可知，平衡时理论放热：，B正确； C．列三段式：，反应平衡常数：，C错误； D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D正确； 答案选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】（2023·北京昌平·二模）催化加氢制甲醇中发生的反应有： i．     ii．    在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将和按一定流速通过反应器，转化率和选择性随温度变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．升高温度，有利于反应i正向进行 B．236℃后，随着温度升高，i、ii反应速率减慢 C．236℃后，温度升高对反应的影响：i>ii D．236℃后的曲线变化趋势不可能是由于反应i中催化剂失去活性而造成的 【答案】C 【详解】A．反应i焓变小于零，为放热反应，升高温度，反应逆向进行，不有利于反应i正向进行，A错误； B．升高温度，活化分子比例增大，反应速率加快，B错误； C．由图可知，236℃后，升高温度甲醇的选择性变化大于二氧化碳转化率的变化，说明温度升高对反应i的影响大于反应ii，C正确； D．236℃后甲醇的选择性迅速下降，可能是由于反应i中催化剂失去活性导致单位时间内生成甲醇减小而造成的，D错误； 故选C。 【变式2】（2022·北京海淀·二模）在160℃、200℃条件下，分别向两个固定容积为2L的容器中充入2mol CO和2mol ，发生反应：  。实验测得两容器中CO或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．ac段的平均反应速率为0.10mol/(L·min) B．曲线ac对应160℃条件下的反应 C．当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态 D．160℃时，该反应的平衡常数 【答案】D 【详解】A．据分析及图中所示数据，ac段增加0.8mol，耗时8min，的平均反应速率为= 0.05mol/(L·min)，A错误； B．据分析，曲线ac对应200℃条件下的反应，B错误； C．该反应各物质均是气体，气体总质量不变，容器体积不变，容器中混合气体的密度始终不变，当容器中混合气体的密度不随时间变化时，不能判断该反应是否达到平衡状态，C错误； D．据分析，曲线bd代表160℃条件，d点代表平衡状态，此时CO物质的量剩余0.5mol，则其反应消耗1.5mol，根据反应方程式有： 则平衡常数，D正确； 故选D。 【变式3】研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线I、II，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线III。下列判断正确的是    A．温度T1>T2 B．反应速率v(a)=v(b) C．在T1温度下，反应至t1时达平衡状态 D．在T1温度下，反应在0—t3内的平均速率为 【答案】D 【详解】A．反应温度T1和T2，以c(NO2)随t变化曲线比较，II比III后达平衡，所以T2>T1，故A错误； B．升高温度，反应速率加快，T2>T1，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误； C．T1温度下，反应至t1时c(NO2)=c(N2O4)，t1之后c(NO2)、c(N2O4)仍在变化，说明t1时反应没有达到平衡状态，故C错误； D．T1时，在0-t3内，，则0-t3内，故D正确； 答案选D。 考向2 考查物质参数－温度（压强）图 例2（2025·北京·模拟预测）一碘甲烷(CH3I)是一种重要的有机物，可分解为和HI，已知在CH3I分解的体系中存在如下三个反应 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 现向1L的密闭容器中投入1 mol的，测得平衡时C2H4、C4H8、HI的物质的量分数随反应温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线1、2分别表示HI、C4H8随温度的变化趋势 B．温度小于800 K时，三个反应中主要以反应Ⅲ为主 C．若715 K时，CH3I转化率为，则C2H4的物质的量为 D．800 K时，使用活性更强的催化剂，可以提高曲线1、2对应物质的物质的量分数 【答案】D 【详解】A．升高温度，反应Ⅱ是逆向移动，因此的物质的量分数降低，因此曲线2表示，曲线1表示HI，A正确； B．温度小于800 K时，根据反应Ⅰ：生成乙烯和HI是1：2，但是反而乙烯物质的量分数始终低于HI，说明HI在快速消耗，故是以反应Ⅲ为主，B正确； C．因为的转化率为，即反应的为，根据产物中碳原子守恒可知，而且根据图像可知，的物质的量分数是的物质的量分数的2倍，，结合，可得的物质的量为，C正确； D．催化剂只能改变活化能，不能改变平衡移动，因此不能改变平衡后的各物质的物质的量分数，D错误； 故选D。 【变式1】（2026·北京西城·一模）将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成，其他条件一定，测得流出气体中的体积分数随温度、流速的变化如图1、图2。 已知：流速是指单位时间流过反应器的和混合气的总物质的量。 下列说法不正确的是 A．根据图1和图2，选择催化剂a更合适 B．其他条件相同时，继续升高温度，图1中两条曲线在500℃后可能部分重合 C．用催化剂b，450℃后的体积分数下降，原因是升温合成氨反应逆向移动 D．用催化剂a，单位时间的产量：流速流速 【答案】C 【详解】A．由图1可知，相同温度下催化剂a的​体积分数更大；由图2可知相同流速下催化剂a的体积分数更大，说明催化剂a催化效率更高，更适合工业生产，A正确； B．平衡状态与催化剂无关，继续升高温度，500℃后，当使用两种催化剂均达平衡状态时，两条曲线可能部分重合，B正确； C．催化剂不改变平衡状态，若反应已经达到平衡，相同温度下催化剂a、b对应的体积分数应该相等，但图1中相同温度下催化剂a的体积分数始终高于b，说明图1的温度范围内使用催化剂b时反应未达到平衡，因此450℃后体积分数下降不可能是合成氨反应逆向移动导致，实际原因更可能是温度过高导致催化剂b活性下降，反应速率减慢，C错误； D．单位时间产量可以用流速 × 体积分数进行估算。结合图2数据估算：流速对应的产量约为 ，流速对应的产量约为，确实流速更大时单位时间产量更高，D正确； 故选C。 【变式2】（2026·北京昌平·一模）在容积可变的密闭容器中，发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如下图。 下列说法不正确的是 A．压强： B．化学平衡常数：y点点 C．x点的物质的量分数为50% D．达到平衡所用的时间：y点点 【答案】D 【详解】A．相同温度下，增大压强平衡正向移动，NO转化率升高。由图可知，同温下对应的NO转化率大于，因此，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，该反应正反应放热，温度越高平衡常数越小。y点温度高于x点，故平衡常数y点< x点，B正确； C．设起始，（符合起始物质的量比），x点NO转化率为，列三段式：平衡总物质的量为，的物质的量分数为，C正确； D．反应速率受温度和压强影响：y点温度高于x点，且，温度越高、压强越大，反应速率越快，达到平衡的时间越短，因此达到平衡时间y点< x点，D不正确； 故答案选D。 【变式3】（2026·北京顺义·一模）CO催化还原NO生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一、将组成一定的CO与NO混合气体通入恒容密闭容器中，主要反应过程为： ⅰ．   ⅱ．   不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知：NO的脱除率 下列说法不正确的是 A．CO与NO反应生成与的热化学方程式为：   B．y曲线代表的物质是 C．450℃时，NO的脱除率约为60% D．450℃比350℃更有利于CO、NO的有效脱除 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律，将反应ⅰ+反应ⅱ可得总反应：，A正确； B．CO、NO是反应物，浓度随温度升高（反应速率加快，消耗增多）逐渐降低，​和​是生成物，浓度随温度升高逐渐增大，总反应中​计量数为2，​计量数为1，因此相同温度下​浓度大于​，故曲线x为、曲线y为​，B正确； C．根据N原子守恒：初始NO浓度，根据B选项可知，曲线x为、曲线y为​，则曲线e为，如图可知，450℃时，、、，代入得： ， 根据脱除率定义可知：，C错误； D．如图可知，450℃比350℃时CO浓度明显降低，NO浓度变化不明显，但CO和NO浓度均较低，因此450℃比350℃更有利于CO、NO的有效脱除，D正确； 故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京卷，12，3分）恒温恒容密闭容器中，投入和，其初始浓度均为，发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示，的平衡转化率为。 下列说法正确的是 A．热化学方程式为    B．用表示反应开始到的平均速率是 C．该温度下，   D．其他条件不变，若升高初始温度，的平衡浓度大于 【答案】D 【详解】A．焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值，也等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，A错误； B．时刻转化率为，消耗浓度为，根据反应计量关系，生成浓度为，平均速率，B错误； C．平衡时转化率为，则平衡浓度：，，代入平衡常数表达式：，C错误； D．由图1可知反应物总能量高于生成物，反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，平衡浓度大于原平衡的，D正确； 故选D。 2．（2022·北京卷，14，3分）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 下列说法不正确的是 A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2 C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率 D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 【答案】C 【详解】A．由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为，A正确； B．由题干图2信息可知，t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B正确； C．由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C错误； D．由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确； 答案选C。 3．（2026·广西卷，13，3分）常温下维持，向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数（如）与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知：①总反应为；②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A．曲线s代表与之间的关系 B．溶液中存在 C．总反应的 D．将溶液调至6，曲线i向左平移 【答案】C 【详解】A．根据分析，曲线s代表δ[B(OH)3]；δ()代表曲线k，A错误。 B．溶液中Na⁺来自NaCl和NaF，F⁻部分以游离态存在，部分结合成含硼微粒（如、BF3(OH)⁻、），且各含硼微粒所含F原子数不同（分别为2、3、4）。物料守恒应为：，B错误； C．总反应为：，平衡常数表达式为：，分步反应：①，②，③，总反应=①+②+③，当时，lgc(F⁻)= -2.5，c(F⁻)=10-2.5 mol/L，c(H+)=10-3 mol/L，代入得：，C正确； D．pH调至6，c(H⁺)减小，根据勒夏特列原理，平衡左移，生成需更高c(F⁻)，故曲线i应向右平移，而非左移。D错误。 故选C。 4．（2025·北京卷，18，13分）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 (1)制 已知：                            由制的热化学方程式为_______。 (2)制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是_______。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是_______，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有_______。 (3)理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是_______。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：_______。 【答案】(1) (2) 、SO2 (3) 溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降 【详解】（1）已知： 反应Ⅰ：         反应Ⅱ：                  将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为； （2）① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：； ②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：； ③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去； ④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有； 故答案为：；；；、SO2； （3）① 由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应； ②溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 故答案为：；溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行。 5．（2024·北京卷，16，10分）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) x、y点转化率相同，故气体总物质的量相同，y点温度T更高、压强p更大，且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响 (3) iii产生的参与ⅱ中NO的氧化 (4)分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 【详解】（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 （2）①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为； ②第Ⅱ步的反应为2NO+O22NO2，是气体分子数减少的反应，压强越大NO平衡转化率越高，相同温度下的NO转化率大于，因此；y点温度比x点高、压强比x点的大，两点NO转化率均为60%，气体总物质的量相同，根据阿伏伽德罗定律的推论，y点温度T更高、压强p更大，且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响，最终y点容器容积小于x点。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 （4）分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $