《2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）》专项29 化学平衡图象（解析版）

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第四篇化学反应速率与化学平衡

专项 29 化学平衡图象

化学反应原理最容易失分的是图像题，原因是图像的呈现方式变得越来越新颖，如试题中涉及的图像

已不仅仅是速率与简单的化学平衡，研究体系也已不是单纯的气相体系，往往根据实际工业生产，更多的

是研究复杂液相反应体系，坐标参数也不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率、百分含量，而是有

更多的变量，像物质的量之比、气体分压或离子浓度的对数或负对数等，分析投料比、转化率、产率的变

化。这样的变化使试题新颖，信息量增大的同时，也增大了试题的难度，读懂图形变得更困难。多变量图

象题是高考考查的一个方向和趋势，它是指在一个图上存在多个变量的图象，此类题的特点是：一方面信

息量大，考查了读图能力；另一方面多变量的存在，考查了分析推理能力，在新课标高考中受到命题者的

青睐。

1．(2022•广东选择性考试)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g) BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达

平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )

A．该反应的 ΔH＜0

B．a为n(H2O)随温度的变化曲线

C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动

D．向平衡体系中加入 BaSO4，H2的平衡转化率增大

【答案】C

【解析】A项，从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该

反应的正反应是吸热反应，即 ΔH＞0，故 A错误； B项，从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温

度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而 a曲线

表示的是物质的量不随温度变化而变化，故 B错误；C项，容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有

改变各物质的浓度，平衡不移动，故 C正确；D项，BaSO4是固体，向平衡体系中加入 BaSO4，不能改变

其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故 D错误；故选 C。

2．(2022•湖南选择性考试)向体积均为 1L 的两恒容容器中分别充入和发生反应：2X (g)

+ Y(g) 2Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，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．ΔH＞0 B．气体的总物质的量：na＜nc

C．a点平衡常数：K＞12 D．反应速率：Va

正

＜Vb

正

【答案】B

【解析】A项，甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程

PV=nRT 可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即 ΔH＜0，故 A

错误；B项，根据 A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中 a点和 c点的压强相等，因甲

容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明

甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故 B正确；C项，a点为平

衡点，此时容器的总压为 p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的

量浓度)之比，所以可设 Y转化的物质的量浓度为 xmol∙L−1，则列出三段式如下：

则有，计算得到 x=0.75，那么化学平衡常数 K=

，又甲容器为绝热条件，等效为恒温条件下升温，平衡逆向移动，则平衡常数

减小即平衡常数 K＜12，故 C错误；D项，根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到

平衡的速率相对乙容器的快，即 Va

正

＞Vb

正

，故 D错误。故选 B。

3．(2021•湖南选择性考试)已知：A(g)+2B(g) 3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入

1mol A 和3mol B 发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在 t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反

应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．容器内压强不变，表明反应达到平衡

B．t2时改变的条件：向容器中加入 C

C．平衡时 A的体积分数 φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)

D．平衡常数 K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)

【答案】BC

【解析】A项，为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不变，不能判定

平衡状态，故 A错误；B项，t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入 C，

故B正确；C项，t2时加入 C，平衡逆向移动，则平衡时 A的体积分数 φ：φ(Ⅱ)＞φ(I)，故 C正确；D项，

平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数 K：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故 D错误；故选 BC。

4．(2022•山东卷)利用丁内酯(BL)制备 1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和

丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：

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