[化学平衡]
(1)化学平衡研究的对象：可逆反应的规律．
①可逆反应的概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应．可逆反应用可逆符号“”表示．
说明 a．绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性，但有的逆反应倾向较小，从整体看实际上是朝着同方向进行的，例如NaOH HCl ＝ NaCl H2O．
b．有气体参加或生成的反应，只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应．如CaCO3受热分解时，若在敞口容器中进行，则反应不可逆，其反应的化学方程式应写为：CaCO3CaO CO2↑；若在密闭容器进行时，则反应是可逆的，其反应的化学方程式应写为：CaCO3CaO CO2
②可逆反应的特点：反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物．
(2)化学平衡状态．
①定义：一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态．
②化学平衡状态的形成过程：在一定条件下的可逆反应里，若开始时只有反应物而无生成物，根据浓度对化学反应速率的影响可知，此时ν正最大而ν逆为0．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，则ν正越来越小而ν逆越来越大．当反应进行到某一时刻，ν正＝ν逆，各物质的浓度不再发生改变，反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化，这时就达到了化学平衡状态．
(3)化学平衡2：
①“动”：化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应仍在继续进行，即ν正＝ν逆≠0．
②“等”：达平衡状态时，ν正＝ν逆，这是一个可逆反应达平衡的本质．ν正＝ν逆的具体含意包含两个方面：a．用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等，即单位时间内消耗与生成某反应物或生成物的量相等；b．用不同物质来表示时，某一反应物的消耗速率与某一生成物的生成速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比．
③“定”：达平衡时，混合物各组分的浓度一定；质量比(或物质的量之比、体积比)一定；各组分的质量分数(或摩尔分数、体积分数)一定；对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不改变．同时，反应物的转化率最大．
对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，达平衡时：气体的总体积(或总压强)一定；气体的平均相对分子质量一定；恒压时气体的密度一定(注意：反应前后气体体积不变的可逆反应，不能用这个结论判断是否达到平衡)．
④“变”．一个可逆反应达平衡后，若外界条件(浓度、温度、压强)改变，使各组分的质量(体积、摩尔、压强)分数也发生变化，平衡发生移动，直至在新的条件下达到新的平衡(注意：若只是浓度或压强改变，而ν正仍等于ν逆，则平衡不移动)．反之，平衡状态不同的同一个可逆反应，也可通过改变外界条件使其达到同一平衡状态．
⑤化学平衡的建立与建立化学平衡的途径无关．对于一个可逆反应，在一定条件下，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正、逆反应同时开始，最终都能达到同一平衡状态．具体包括：
a．当了T、V一定时，按化学方程式中各物质化学式前系数的相应量加入，并保持容器内的总质量不变，则不同起始状态最终可达到同一平衡状态．
b．当T、P一定(即V可变)时，只要保持反应混合物中各组分的组成比不变(此时在各种情况下各组分的浓度仍然相等，但各组分的物质的量和容器内的总质量不一定相等)，则不同的起始状态最终也可达到同一平衡状态．
如在恒温、恒压时，对于可逆反应：N2 3H22NH3，在下列起始量不同情况下达到的是同一平衡状态．
N2 H2 NH3
A 1 mol 3 mol 0
B 0.5 mol 1.5 mol 0
C 0 0 2 mol
D 1 mol 3 mol 2 mol
c．对于反应前后气体体积相等的可逆反应，不论是恒温、恒容或是恒温、恒压，在不同的起始状态下，将生成物“归零”后，只要反应物的物质的量之比不变，就会达到同一平衡状态．
如：H2(g) I2(g) 2HI(g)等．
[判断化学平衡状态的依据]
mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)
反应混合物中各组分的含量
①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数一定 达平衡状态
②各组分的质量或各组分的质量分数一定 达平衡状态
③各组分的体积或体积分数一定 达平衡状态
④总体积、总压强或总物质的量一定 不一定达平衡状态
nu;正与ν逆的关系 ①单位时间内消耗m mol A，同时生成m mol A， 达平衡状态
②单位时间内消耗m mol A（或n mol B），同时消耗p mol C（或q mol D），既ν正＝ν逆 达平衡状态
③∶∶∶＝m∶n∶p∶q，此时ν正不一定等于ν逆 不一定达平衡状态
④单位时间内生成了p mol C（或q mol D）同时消耗了m mol A（或n mol B），此时均指ν正 不一定达平衡状态
压 强 ①m n≠p q时，总压强一定 达平衡状态
②m n＝p q时，总压强一定 不一定达平衡状态
混合气体的平均相对分子质量Mr ①当m n≠p q时，Mr一定 达平衡状态
②当m n＝p q时，Mr一定 不一定达平衡状态
混合气体的密度 恒温、恒压或恒温、恒容时，密度一定 不一定达平衡状态
[化学平衡常数] 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数，这个常数叫做化学平衡常数，简称平衡常数．用符号K表示．
(1)平衡常数K的表达式：对于一般的可逆反应：mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)
当在一定温度下达到化学平衡时，该反应的平衡常数为：
注意：a．在平衡常数表达式中，反应物A、B和生成物C、D的状态全是气态，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度．b．当反应混合物中有固体或纯液体时，他们的浓度看做是一个常数，不写入平衡常数的表达式中．例如，反应在高温下 Fe3O4(s) 4H2 3Fe(s) H2O(g)
的平衡常数表达式为：
又如，在密闭容器中进行的可逆反应CaCO3(s) CaO(s) CO2↑的平衡常数表达式为：
K＝c(CO2)
c．平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关．例如：
N2 3H22NH3
2NH3N2 3H2
N2 H2NH3
显然，K1、K2、K3具有如下关系：，
(2)平衡常数K值的特征：
①K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关．即对于一个给定的反应，在一定温度下，不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何，也不论是否使用催化剂，达平衡时，平衡常数均相同．
②K值随温度的变化而变化．对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化)；温度不同时，K值不同．因此，在使用平衡常数K值时，必须指明反应温度．
(3)平衡表达式K值的意义：
①判断可逆反应进行的方向．对于可逆反应：mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)，如果知道在一定温度下的平衡常数，并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度，就可以判断该反应是否达到平衡状态，如果没有达到平衡状态，则可判断反应进行的方向．
将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值，叫做浓度商，用Q表示．即：
当Q＝K时，体系达平衡状态；当Q＜K，为使Q等于K，则分子(生成物浓度的乘积)应增大，分母(反应物浓度的乘积)应减小，因此反应自左向右(正反应方向)进行，直至到达平衡状态；同理，当Q＞K时，则反应自右向左(逆反应方向)进行，直至到达平衡状态．
②表示可逆反应进行的程度．
K值越大，正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大，反应物的浓度小)，反应物的转化率越高；K值越小，正反应进行的程度越小，逆反应进行的程度越大，反应物的转化率越低．
[反应物平衡转化率的计算公式]
某一反应物的平衡转化率＝％
＝％
说明 计算式中反应物各个量的单位可以是mol·L－1”、mol，对于气体来说还可以是L或mL，但必须注意保持分子、分母中单位的一致性．
