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无机化学
1.8.1.2 5.1.2 化学平衡
5.1.2 化学平衡

对于可逆反应,在一定条件下,随着反应进行,反应物不断地被消耗,浓度不断减少,正反应速率随之减慢,与此同时生成物浓度在不断增大,逆反应速率随之加快。随着时间推移,正反应速率将等于逆反应速率,此时正反应消耗反应物(如一氧化碳)的速率等于逆反应生成该反应物的速率,反应体系内反应物和生成物的浓度不再随时间变化而改变。人们将这种在一定条件下,可逆反应正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度(或含量)不再随时间变化而改变的状态,称为化学平衡,如图5.1所示。

图5.1 可逆反应的正逆反应速率变化示意图

可逆反应处于平衡状态时,v=v≠0,反应并未停止,仍在进行,是一种动态平衡。对于任何可逆反应,无论是从正反应开始还是从逆反应开始,最终在一定条件下均能建立化学平衡。化学平衡是在一定条件下建立的,当外界条件发生改变时,平衡将被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡。

化学平衡的基本特征:

(1)化学平衡是一种动态平衡,从微观上看,正逆反应仍以相同的速率进行,只是净反应结果无变化(净反应结果为零,可用同位素标记法来实验证实)。

(2)反应达到平衡时,系统的组成是一定的,不再随时间的变化而变化。

(3)在一定条件下,系统的平衡组成与达到平衡状态的途径无关。

(4)化学平衡是相对的、有条件的平衡。当条件改变时,反应系统可以从一种平衡状态变化到另一种平衡状态,即发生化学平衡的移动。