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'''化学平衡'''（{{lang-en|Chemical equilibrium}}）是指在[[宏觀|宏观条件]]的[[可逆反应]]中，[[化学反应]]正逆反应速率相等，且[[反应物]]濃度和[[生成物]]浓度不再改變的状态。

化学平衡也是[[化学热力学]]的主要研究內容。

== 化學平衡的特徵 ==
當一個化學反應達到化學平衡後，需要[[變因|外部變因]]恆定才能保持此平衡狀態。如果外部變因有所改變，此平衡狀態將被打破，反應將往另外一個平衡狀態進行。根据[[勒沙特列原理]]，當一個已達平衡的系統被變動，該系統會隨之改變，以抗衡該變動。

#逆：化學平衡存在於可逆反應中。
#等：正反應與逆反應速率相等。
#動：化學平衡是一種動態平衡，也就是說，雖然[[宏觀]]下物質的量不再改變，但實際[[微觀]]上是物質不斷反應與生成。
#定：宏觀下反應物與生成物的物質的量恒定不再改變。
#變：條件改變，化學平衡就可能移動。
#閉：一個化學平衡只存在於一個閉合系統，沒有物質的進入或離開。

== 化學平衡的判斷 ==

=== 直接標誌 ===
*正逆反應速率相等
*反應物與生成物物質的量不再改變

=== 間接標誌 ===
* 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<math>\mathrm{N_{2}}(g) + \mathrm{3H_{2}}(g) \leftrightarrow \mathrm{2NH_{3}}(g)</math>，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<math>\mathrm{2NO_{2}}(g)</math>（红棕色）<math>\leftrightarrow \mathrm{N_{2}O_{4}}(g)</math>（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<math>\mathrm{2SO_{2}}(g) + \mathrm{O_{2}}(g) \leftrightarrow \mathrm{2SO_{3}}(g)</math>，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<math>\mathrm{N_{2}}(g) + \mathrm{3H_{2}}(g) \leftrightarrow \mathrm{2NH_{3}}(g) - Q</math>，若混合气体不放热或吸热，则说明反应已经达到平衡。

=== 熱力學 ===
判斷化學反應是否平衡，還可使用此式判斷

Δ<sub>r</sub>G<sub>m</sub>=Σ<sub>νΑμΑ</sub>=0

其中，μ<sub>A</sub>是指反应中A物质的[[化学势]]。也就是说，化学反应达到平衡状态，意味着生成物的[[吉布斯能|吉布斯自由能G]]达到最小。理论上来讲，对于产物已知的化学反应，应用[[吉布斯最小自由能法]]，结合反应物和生成物的[[热力学]]数据，就可以计算出平衡产物。

== 化学平衡反应的种类以及示例 ==

1.一般化学平衡（可逆反应）

* 平衡示例：
** <math>\mathrm{Cl_{2}}(g) + \mathrm{H_{2}O}(l) \rightleftharpoons \mathrm{HCl}(aq) + \mathrm{HClO}(aq)</math>

2.溶解平衡

* 平衡示例：
** <math>\mathrm{CO_{2}}(g) \rightleftharpoons \mathrm{CO_{2}}(aq)</math>

3.沉淀平衡

* 平衡示例：
** <math>\mathrm{Ag^{+}}(aq) + \mathrm{Cl^{-}}(aq) \rightleftharpoons \mathrm{AgCl}(s)</math>

4.[[电离平衡]]

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

==平衡混合物==
體系處於平衡狀態時，反應物和生成物的混合物稱為平衡混合物。

==參見==
{{div col|colwidth=25em}}
*[[熱化學]]
*[[可逆反應]]
*[[正反應]]
*[[逆反應]]
*[[化學平衡常數]]
*[[濃度商]]
*[[轉化率]]
*[[勒沙特列原理]]
*[[等效平衡]]
{{div col end}}

{{化学平衡}}
{{平衡}}
{{Authority control}}

[[Category:平衡化学]]
[[Category:分析化学]]
[[Category:物理化学]]