聯招化學·平衡轉化率—T/p 圖像：「先拐先平」與催化劑不改平臺

題目性質：自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題，非真題原文，未取自任何題庫、教輔或試卷；解析與採分點為教研整理，非官方評分標準。

一、考點定位與做題順序

自編反應：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，ΔH < 0（放熱，示意），氣體分子數 3 → 2，Δn = −1。兩條判據：

· 「先拐先平數值大」：曲線越早到達平臺，說明速率越快 → 對應更高溫度（或更高壓強/加催化劑）；但平臺高低要另由 ΔH、Δn 判，不能由「拐得早」推「轉化率高」。
· 勒夏特列：放熱反應升溫 → 平衡左移 → α 降低；Δn<0 加壓 → 平衡右移 → α 升高；催化劑等倍加快正逆反應，只縮短達平衡時間、不改 α。

自編圖像讀數均為示意：α(T₁)=0.60、α(T₂)=0.42、α(p₁)=0.60、α(p₂)=0.78、催化劑平臺 0.60；達平衡時間 12.0 / 4.0 min。數值不代表任何真實反應。

二、逐題精講

題1

題1 溫度/壓強方向與催化劑辨識（計算＋簡答）

(1) 兩條溫度曲線：T₁ 在 12.0 min 達平臺 α=0.60，T₂ 在 6.0 min 達平臺 α=0.42。判 T₁ 與 T₂ 誰大，說明理由並算 α 的變化量。
(2) 兩條壓強曲線：p₁ 平臺 α=0.60，p₂ 平臺 α=0.78。判 p₁ 與 p₂ 誰大；由 Δn=−1 說明方向，並算變化量。
(3) 第三條曲線「4.0 min 達平臺、α 仍 0.60」，判斷它是升溫、加壓還是加催化劑，寫出排除另外兩條的理由；算時間縮短百分比。

解析

(2) p₂ > p₁。由 Δn = 2 − 3 = −1 < 0，加壓使平衡向氣體分子數減少的一側（右側）移動，α 升高；讀數 α(p₂)=0.78 > α(p₁)=0.60 ✅ 方向一致。變化量：Δα = 0.78 − 0.60 = +0.18（相對 +30.0%）。
速率口徑：加壓同時加快速率，故 p₂ 曲線也應先拐先平；若某條曲線「平臺高卻拐得晚」，就要懷疑是不是降溫而非加壓（放熱反應降溫使 α 升但速率降），平臺與拐點要一起讀。
定量核：Qp 與 Kp 的判向（00306）可複核——恆壓下充入惰性氣體相當於稀釋、各分壓降，Δn<0 時平衡左移、α 降，與「加壓右移」互為反向，別混。

(3) 是加催化劑。
排除升溫：升溫會使放熱反應 α 降到 0.42（T₂ 曲線），而本條 α 仍 0.60 ❌；
排除加壓：加壓會使 α 升到 0.78（p₂ 曲線），仍不是 0.60 ❌；
只剩催化劑：它等倍降低正、逆反應活化能，只縮短達平衡時間，不改 K、不改 ΔH、不改平衡位置，故平臺高度與 T₁/p₁ 曲線完全重合 ✅。
時間縮短：(12.0 − 4.0)/12.0 = 8.0/12.0 = 66.67%（即縮到原來的 1/3）。
回代：4.0/12.0 = 0.3333，1−0.3333 = 0.6667 ✅。紀律：「拐點早晚」看速率、「平臺高低」看平衡；能把兩者分開的只有 ΔH、Δn 與催化劑這三條。

答案　(1) T₂>T₁（先拐先平 6.0<12.0 min），放熱升溫使 α 由 0.60 降到 0.42，Δα=−0.18（−30.0%）。(2) p₂>p₁，Δn=−1 加壓右移，α 由 0.60 升到 0.78，Δα=+0.18（+30.0%）。(3) 加催化劑（4.0 min、平臺仍 0.60）；升溫會降 α、加壓會升 α 均不符，時間縮短 66.67%（縮到 1/3）。

採分點　判 T₂>T₁ 1 分；先拐先平理由 1 分；放熱升溫左移 1 分；Δα=−0.18 與 −30% 1 分；「數值大指條件量非 α」1 分；(2) p₂>p₁ 1 分；Δn=−1 加壓右移 1 分；+0.18 與 +30% 1 分；平臺與拐點一起讀 1 分；(3) 判催化劑 1 分；排除升溫/加壓各 1 分；66.67% 與 1/3 1 分；等倍降正逆活化能 1 分。

易錯點　把「先拐先平數值大」讀成「α 大」；放熱反應判成升溫 α 升；把 Δn 算成 +1；加壓判成左移；催化劑曲線判成升溫或加壓；把時間縮短算成 33.33%；恆壓充惰性氣體與加壓混為一談；只憑平臺判條件不讀拐點。

題2

題2 平衡後擾動、K 與「平臺不變」的邊界

(1) 在 T₁、p₁ 已達平衡（α=0.60）後，突然升溫到 T₂：寫出 α 隨時間的變化方向、新的平臺值，並說明速率瞬間怎麼變；K 變不變？
(2) 同在平衡後突然加壓到 p₂：α 方向、新平臺、K 是否改變；再回答「恆溫恆容充入惰性氣體」時 α 與速率各怎麼變。
(3) 若某同學說「催化劑使平衡右移，所以 α 應該變大」，用 K、Q、正逆速率 三句話反駁；並歸納「拐點 vs 平臺」的讀圖總判據。

解析

(2) 平衡後加壓到 p₂：
· α 從 0.60 升到新平臺 0.78（Δn=−1，加壓右移）；
· K 不變——溫度沒變，K 只隨溫度變；加壓改變的是 Qp（各分壓同比增大，Qp = p_C²/(p_A·p_B²) 因分子數差而減小，Qp < K → 右移）。核對：Qp 的量綱隨 Δn=−1 帶壓強倒數，壓縮使 Qp 變小 ✅。
· 恆溫恆容充惰性氣體：總壓升高，但各反應組分的分壓不變（nᵢ、V、T 都不變，pᵢ=nᵢRT/V），故 Qp 不變、平衡不移動、α 仍 0.60；速率也不變（濃度未變）。對照：恆溫恆壓充惰性氣體 → 體積膨脹、各分壓同比下降 → 相當於減壓，Δn<0 時平衡左移、α 降低。「恆容 vs 恆壓」必須分開，這是 00306 已埋過的口徑。

(3) 三句話反駁：
① K：催化劑不改 ΔH、不改溫度，故 K 不變，平衡位置由 K 決定，不可能「右移」；
② Q：加催化劑不改變任一時刻的組成，Qp 不變，仍等於 K，體系本來就在平衡，沒有移動的驅動力；
③ 正逆速率：催化劑等倍降低正、逆活化能，v正 與 v逆 同比增大，二者始終相等，只是更早達到同一個平衡——所以曲線拐得早、平臺同高。
回代：本題催化劑曲線 4.0 min 達 α=0.60，與 T₁/p₁ 曲線平臺完全重合 ✅，正是「K、Q 不變、v正=v逆」的圖像表現。
讀圖總判據：① 拐點早晚 → 判速率 → 推出 T / p / 催化劑（條件量）；② 平臺高低 → 判平衡位置 → 由 ΔH（溫度向）與 Δn（壓強向）定；③ K 只隨溫度變，壓強/濃度/催化劑改的是 Q 或到達時間；④ 恆容充惰氣分壓不變、恆壓充惰氣相當於減壓；⑤ 「拐得早 ≠ 轉化率高」，兩者分開答。

答案　(1) 升溫後 α 由 0.60 降到 0.42；正逆速率都突增但逆增更多故左移；K 減小（放熱升溫 K 降）。(2) 加壓後 α 升到 0.78、K 不變（Qp 減小）；恆溫恆容充惰氣分壓不變、α 與速率都不變，恆壓充惰氣則相當於減壓使 α 降。(3) K 不變、Q 不變、v正與v逆等倍增大始終相等，故只提前達同一平衡、平臺同高；總判據五條見上。

採分點　(1) α→0.42 1 分；正逆速率都增 1 分；逆增更多故左移 1 分；K 減小 1 分；Q>K 判向 1 分；(2) α→0.78 1 分；K 不變 1 分；Qp 減小右移 1 分；恆容惰氣 α/速率不變 1 分；恆壓惰氣 α 降 1 分；(3) 三句話各 1 分；平臺同高回代 1 分；總判據 1 分。

易錯點　把升溫瞬間寫成「正速率減小」；認為加壓會改 K；恆溫恆容充惰氣判成平衡移動；恆容/恆壓口徑混用；用催化劑解釋「K 變大」；把「拐得早」與「平臺高」合併成一個結論；平衡後擾動不先比 Q 與 K。

三、規律小結與對照表

平衡圖像只記「拐點看速率、平臺看平衡，兩者分開答」：先拐先平推出的是溫度/壓強/催化劑這些條件量，不是轉化率。本題放熱、Δn=−1，故 T₂>T₁ 但 α 從 0.60 降到 0.42，p₂>p₁ 且 α 升到 0.78，催化劑 4.0 min 達平臺卻仍是 0.60（時間縮 66.67%）。K 只隨溫度變；升溫時正逆速率都突增、逆增更多；恆容充惰氣分壓不變、恆壓充惰氣相當於減壓。反應、轉化率與時刻均為自編示意，不代表任何真實反應或工業數據。

四、自測清單

• □ 先讀拐點判速率與條件量，再讀平臺判平衡位置；
• □ 放熱反應升溫 α 降，Δn<0 加壓 α 升；
• □ 催化劑只縮時間、平臺同高，K/Q/組成都不變；
• □ K 只隨溫度變，壓強與濃度改的是 Q；
• □ 升溫瞬間正逆速率都增，逆增更多；
• □ 恆容充惰氣分壓不變，恆壓充惰氣相當於減壓。