化学平衡

化学平衡（英语：Chemical equilibrium）是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。可用Δ_rG_m=Σ_νΑμΑ=0判断，μ_A是反应中A物质的化学势。

化学反应不一定都能达到平衡状态，如纯化学反应物之间生成纯的产物就无法达到平衡，直到反应物耗完为止。

只有在特定的条件（浓度、温度、压强等）下，化学平衡才能保持。一个化学反应达到化学平衡后，如果条件发生变化，平衡将被打破，直至达成新的平衡。根据勒夏特列原理，如一個已達平衡的系統被改變，該系統會隨之改變來抗衡該改變。

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化学平衡是化学热力学的重要组成部分。主要讨论：

1.一般化学平衡（可逆反应）

平衡示例：
- $\mathrm{Cl_{2(g)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons HCl_{(aq)} + HClO_{(aq)}}$

2.溶解平衡

3.沉淀平衡

4.电离平衡

平衡示例：
- 弱酸： $\mathrm{ 3HF \rightleftharpoons H_2F^+ + HF_2^-}$
- 弱碱： $\mathrm{ NH_3+H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$
- $\mathrm{ H_2O: 2H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OH^-}$

反应前后气体体积不同的反应，气体体积不发生改变。
- 如反应 $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \leftrightarrow 2NH_{3(g)}$ ，若其体积不发生改变，则说明已经达到平衡。
反应物和生成物颜色不同的反应，混合物的颜色不发生改变。
- 如反应 $2NO_{2(g)}$ （红棕色） $\leftrightarrow N_{2}O_{4(g)}$ （无色），若混合气体颜色不发生改变，则说明已经达到平衡。
反应前后气体体积不同的反应，气体密度不发生改变。
- 如反应 $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \leftrightarrow 2SO_{3(g)}$ ，若混合气体密度不发生改变，则说明已经达到平衡。
反应体系的热量不再发生变化。
- 如反应 $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \leftrightarrow 2NH_{3(g)} - Q$ ，若混合气体不放热或吸热，则说明反应已经达到平衡。