（全国通用）高考化学二轮热点题型归纳与变式演练 专题24 化学平衡图像题的突破（解析+原卷）学案

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【题型一】 浓度(速率)—时间图像………………………………………………………………………1
【题型二】 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像……………….…………………………4
【题型三】 恒温线(或恒压线)图像…………………………………………………………….…………8
【题型四】 速率—压强(或温度)图像……………………………………….…………………..………10
【题型五】 特殊的图像…………………………………………………………………………….……12
二、最新模考题组练……………………………………………………………………………………………17
【题型一】 浓度(速率)—时间图像
【典例分析】
1．在密闭容器中进行反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法不正确的是( )
A．依据图a可判断该反应的正反应为放热反应
B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂
C．若正反应的ΔH<0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D．由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>0
【答案】D
【解析】
A项，由图a可以看出，升高温度时逆反应速率比正反应速率增大的快，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，正确；B项，催化剂可缩短达到平衡的时间，而不能改变反应物的平衡转化率，正确；C项，由图c可以看出，改变条件后，正、逆反应速率均增大且逆反应速率增大的幅度大，平衡逆向移动，若正反应的ΔH<0，则升高温度平衡逆向移动，正确；D项，由图d可以看出，升高温度时气体的平均相对分子质量减小，则说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH<0，错误。选D。
【提分秘籍】
(1)浓度—时间图像
浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。
因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。
(2)速率—时间图像
此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。
【变式演练】
1．在体积不变的密闭容器中进行反应：。下列各图表示其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
A．图A表示t0时刻增大NH3的浓度对反应速率的影响
B．图B中的a曲线表示使用催化剂对反应速率的影响
C．图C表示温度对反应速率的影响，且T1>T2
D．图D中a、b、c三点中只有b点已经达到平衡状态
2．反应 在某一时间段内的反应速率与反应时间的关系曲线如图，其中SO3的百分含量最高的一段时间是
A．B．C．D．
【题型二】 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像
【典例分析】
1．已知X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s) △H<0，如图所示，曲线a表示反应进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应的过程按b曲线进行，可采取的措施是
A．加催化剂
B．加大X的投入量
C．升高温度
D．减少压强
【答案】A
【分析】
b与a的区别是b反应过程中速率快，但不影响X的转化率。
【解析】
A．加入催化剂，反应速率加快，但不影响平衡，A正确；
B．加大X的投入量，速率加快，但X的转化率变小，B错误；
C．升温速率加快，平衡逆向移动，X的转化率减小，C错误；
D．减压速率减慢，平衡不移动，X的转化率不变，D错误；
故选A。
【提分秘籍】
转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)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A(g)＋B(g)C(g)中反应物的转化率αA为例说明]
解答这类图像题时应注意以下两点：
(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。
【变式演练】
1．在体积不变的密闭容器中进行反应：。下列各图表示其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
A．图A表示t0时刻增大NH3的浓度对反应速率的影响
B．图B中的a曲线表示使用催化剂对反应速率的影响
C．图C表示温度对反应速率的影响，且T1>T2
D．图D中a、b、c三点中只有b点已经达到平衡状态
2．在密闭容器中发生反应：，只改变一个条件(T表示温度)，下列叙述与图像相符的是
A．T1>T2
B．Y可以表示H2的体积分数
C．t1时刻化学平衡向正反应方向移动
D．t1时刻改变条件是分离出部分NH3
【题型三】 恒温线(或恒压线)图像
【典例分析】
1．有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是
A．正反应是放热反应；m＋n＞p＋q
B．正反应是吸热反应；m＋n＜p＋q
C．正反应是放热反应；m＋n＜p＋q
D．正反应是吸热反应；m＋n＞p＋q
【答案】D
【解析】
首先分析压强不变时，温度对化学平衡移动的影响。根据图象可知：在压强不变时，升高温度，A的平衡转化率增大，说明升高温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是吸热反应，排除选项AC；
然后分析在温度不变时，压强改变对化学平衡移动的影响。在温度不变时，压强增大，A的平衡转化率增大，说明增大压强，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是气体体积缩小的反应，所以m＋n＞p＋q，则选项B错误，选项D正确，故合理选项是D。
【提分秘籍】
恒温线(或恒压线)图像
①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。
②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。
③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：
A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆；
C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆；
处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。
反应。
【变式演练】
1．已知某可逆反应：，在密闭容器中进行，如图表示反应在不同温度T和压强P下，混合气体中B的百分含量(B%)与时间t的关系曲线，则下列正确的是
A．，，，正反应放热
B．，，，正反应吸热
C．，，，正反应吸热
D．，，，正反应吸热
【题型四】 速率—压强(或温度)图像
【典例分析】
1．下列各图是温度(或压强)对2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)ΔH<0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
压强增大，速率增大，正、逆反应速率均增大，压强增大，平衡向气体系数之和减小的方向进行，即向逆反应方向进行，所以逆反应速率大于正反应速率，所以平衡点(交点，即正逆反应速率相等的点)之后的变化，A项正确，B项错误；温度升高，反应速率增大，正、逆反应速率均增大，温度升高，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，所以逆反应速率大于正反应速率，所以平衡点之后的变化，C项、D项均错误。
【提分秘籍】
速率—压强(或温度)图像
曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。
【变式演练】
1．可逆反应mA(g)⇌nB(g)+pC(s)；△H=Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中的两个图像，以下叙述正确的是：( )
A．m＞n，Q＜0B．m＞n+p，Q＞0
C．m＞n，Q＞0D．m＜n+p，Q＜0
【题型五】 特殊的图像
【典例分析】
1．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图二是可逆反应：A(g)+B(s) C(s)+D(g) △H＞0的速率-时间图像，在t1时刻改变条件一定是加入催化剂
B．图三表示对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，A的百分含量与温度(T)的变化情况，则该反应的ΔH＞0
C．图四所示图中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆)
D．图一表示反应：mA(s)+nB(g) pC(g) △H＞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点时的慢
【答案】D
【解析】
A．t1时刻正逆反应速率同等程度增大，为气体体积不变的反应，则t1时刻改变条件可能为增大压强或使用催化剂，故A错误；
B．由图可知，M点后升高温度A的百分含量增大，可知升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则该反应的△H＜0，故B错误；
C．图中横坐标为时间、纵坐标为速率，则阴影部分表示浓度的变化量，则阴影部分面积的含义是（v正-v逆）t，故C错误；
D．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，且增大压强反应速率加快，则n＜p时压强越大平衡时B的体积分数越大，且反应速率x＜y，故D正确。
答案选D。
2．下列图示与对应的叙述相符的是( )
A．图甲表示镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明t1时刻溶液的温度最高
B．图乙表示室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c()的关系曲线，说明溶液中c()越大c(Ba2＋)越小
C．图丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将t1 ℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2 ℃时，溶质的质量分数w(B)>w(A)
D．图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)，相同时间后测得NO2含量的曲线，则该反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】
A. 镁条与盐酸反应放热，温度升高反应速率加快，后来随着反应的进行，盐酸浓度减小，反应速率变慢，t1时刻反应速率最快，不能说明溶液的温度最高，镁与盐酸还在继续反应，温度还在升高，A错误；
B. 同一温度下，溶度积Ksp不变，溶液中c()越大，则c(Ba2＋)越小，B正确；
C. t1 ℃时A、B的溶解度相等，饱和溶液的溶质的质量分数相等，升温至t2 ℃时，溶解度增大，溶液为不饱和溶液，溶质没有变化，质量分数不变，所以：w(A)= w(B)，C错误；
D. 图丁表示等量NO2在容积相同不同温度下分别发生反应，相同时间后测得NO2含量的曲线，由图可知，开始一段时间NO2的含量随温度升高而减小，这是因为温度升高反应速率加快，反应正向进行的程度逐渐增大，当NO2的含量达到最小值曲线的最低点时，该反应达到平衡状态，继续升高温度NO2的含量又逐渐增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，该反应逆反应是吸热反应，则正方向为放热反应，所以该反应的△H<0，D错误。
答案选B。
【提分秘籍】
几种特殊的图像
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正 >v逆；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)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【变式演练】
1．绝热恒容密闭容器中发生反应：。一定条件下，向容器中通入和达平衡，正反应速率随时间变化如图所示。正确的结论是（ ）
A．逆反应速率：a点小于c点
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应在c点时的转化率最大
D．反应物的总能量低于生成物的总能量
2．根据相应的图像(图像编号与答案一一对应)，判断下列相关说法正确的是
A．密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂
B．反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b
C．物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A、B、C、D均是气体
1．根据如图有关图像，说法正确的是
A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的ΔH<0
B．由图Ⅱ知，t1-t6时间段内反应在t6时刻，NH3体积分数最小
C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应体系温度的措施
D．图Ⅲ表示在10L容器、850℃时的反应，由图知，到4min时，反应放出5.16kJ的热量
2．某反应4A(g)mB(g)+2C(g) ΔH<0，正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件，t2时刻图像变化并非加入催化剂引起，下列叙述中错误的是
A．m=2B．t1时增大了A的浓度
C．t3时减小了压强D．t1至t4时间段内，化学平衡常数的值保持不变
3．在容积不变的密闭容器中，发生可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)ΔH＜0，当其他条件不变时改变某一条件，对此反应的影响可用如图像表示。下列说法错误的是
A．图Ⅰ表示t1时刻升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响
C．图Ⅱ一定表示的是在t1时刻使用了催化剂对反应速率的影响
D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高
4．在恒容密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，某小组研究了在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是
A．图I表示的是t1时刻升温对反应速率的影响
B．图II表示的是t1时刻撤去催化剂V2O5后对反应速率的影响
C．图III可以表示催化剂对化学平衡的影响，且乙的催化效率比甲高
D．图III表示的是压强对化学平衡的影响，且A表示的是SO2的转化率
5．对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，若其他条件都不变，探究催化剂对反应的影响，可得到如下两种v－t图像。下列判断正确的是( )
A．b1＞b2，t1＞t2B．两图中阴影部分面积一定相等
C．A的平衡转化率(Ⅱ)大于(Ⅰ)中A的转化率D．a1＜a2，b1＜b2
6．在容积不变的密闭容器中，发生可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)ΔH＜0，当其他条件不变时改变某一条件，对此反应的影响可用如图像表示。下列说法错误的是
A．图Ⅰ表示t1时刻升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响
C．图Ⅱ一定表示的是在t1时刻使用了催化剂对反应速率的影响
D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高
7．在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g)；ΔH，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：
其中，ω(W)表示W在反应混合物中的体积分数，t表示反应时间。当其它条件不变时，下列分析正确的是
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1，a＋b＜n
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2，n＜a＋b
C．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且2使用的催化剂效果好
D．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，ΔH＜0
8．已知I2(g)＋H2(g)=2HI(g)，到达平衡后生成物HI在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系如图，与曲线b相比，曲线a可能是：
①充入一定量H2(g)②升高温度，③使用催化剂④压缩容器体积
A．①②B．①④C．②③D．③④
9．例2 已知可逆反应，根据表中的数据判断下列图像错误的是（ ）
A．B．
C．D．
10．对于可逆反应2AB3(g)⇌2A(g)+3B2(g) ΔH>0，下列图像不正确的是
A．B．
C．D．
11．在容积一定的密闭容器中，可逆反应：A(g)+B(g) ⇌xC(g)，符合图(I)所示关系，由此推断对图(II)的说法正确的是
A．P3＜P4，Y轴表示混合气体平均摩尔质量
B．P3＜P4，Y轴表示C的质量分数
C．P3＞P4，Y轴表示A的转化率
D．P3＞P4，Y轴表示混合气体密度
12．已知某可逆反应在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与生成物C在混合气体中的体积分数的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A．B．C．D．
13．可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如下图。
下列叙述不正确的是
A．达平衡后，若升温，平衡左移
B．达平衡后加入催化剂，反应速率加快
C．化学方程式中nD．达平衡后，增加A的量平衡向右移动
14．对于可逆反应2AB3（g）2A（g）+3B2（g）ΔH＞0，下列图像不正确的是（）
A．B．
C．D．
15．如图图示与对应的叙述相符的是
A．图甲表示在恒容密闭容器中，恒温条件下发生的可逆反应，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态
B．图乙曲线表示反应，正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．图丙表示对反应在时刻增大压强
D．图丁表示反应：；；
16．现有下列两个图像：

下列反应中符合上述图像的是（ ）
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C．4NH3(g) +5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D．H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
17．试分析下列可逆反应 2A(g)+B(g) 2C(g)的反应速率随压强变化的曲线正确的是
A．B．
C．D．
18．绝热恒容密闭容器中发生反应：。一定条件下，向容器中通入和达平衡，正反应速率随时间变化如图所示。正确的结论是（ ）
A．逆反应速率：a点小于c点
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应在c点时的转化率最大
D．反应物的总能量低于生成物的总能量
19．在容积一定的密闭容器中，充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示， 则下列说法正确的是
A．增加碳的量，平衡正向移动
B．在T2时，若反应处于状态D，则此时v正＞v逆
C．若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD，则有pC=pD＞pB
D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
20．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是
A．反应的
B．图中Y点所示为平衡状态
C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度能提高NO转化率
D．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
21．下列叙述与图像相符的是
A．图①表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后在t0时刻充入了一定量的SO3
B．图②可满足反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0
C．图③表示反应aA(g)+bB(g) cC(g)，在容器中充入1mlA和1mlB，经过相同时间容器中A的百分含量随温度的变化，可知反应ΔH＞0
D．图④表示反应aA(g)+bB(g) cC(g)平衡时A的百分含量随压强的变化，可知E点v(逆)＞v(正)

400
95.6
99.7
500
92.9
97.8