高中化学 · 选择性必修一 · 第二章第三节
在动与静之间，
寻找反应的归宿
当一个反应既能正向进行、又能反向进行，体系便不再走向"完成"，而是走向一种动态的稳定。本节将带你认识可逆反应的限度——化学平衡，以及勒夏特列原理如何预测平衡移动的方向。
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平衡核心特征
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影响平衡条件
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移动原理
FIG. 01 — REVERSIBLE REACTION
PART 01 · 核心原理
什么是化学平衡？
从可逆反应出发，理解体系如何在"动"中达到"静"，并掌握化学平衡的五大特征——这是判断平衡状态、分析平衡移动的基础。
可逆反应
在同一条件下，既能向正反应方向进行、又能向逆反应方向进行的反应，称为可逆反应。例如工业合成氨：
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
注意："↔"表示可逆，而非"="。绝大多数化学反应都存在一定程度上的可逆性，只是有些反应的逆反应极弱，被近似看作不可逆（如强酸强碱中和、沉淀完全等）。
化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度（或含量）保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。
平衡的建立是一个过程：反应开始时正反应速率最大、逆反应速率为零；随着生成物增多，逆反应速率增大、正反应速率减小，最终二者相等——体系便达到了平衡。
化学平衡的五大特征
记忆口诀：动、等、定、变、同
FEATURE 01
动
化学平衡是动态平衡，反应并未停止，正、逆反应仍在继续进行，只是速率相等。
FEATURE 02
等
达到平衡时，正反应速率 = 逆反应速率，即 v正 = v逆 ≠ 0。
FEATURE 03
定
各组分浓度或含量保持不变，反应物与生成物的物质的量分数恒定。
FEATURE 04
变
条件改变时，平衡会被打破并发生移动，直至建立新的平衡。
FEATURE 05
同
对于同一可逆反应，在相同条件下，无论从正反应还是逆反应开始，最终达到的平衡状态相同。
PART 02 · 公式要点
勒夏特列原理与影响规律
勒夏特列原理是判断平衡移动方向的总纲，再配合浓度、压强、温度三类条件的具体规律，即可分析绝大多数平衡移动问题。
勒夏特列原理（平衡移动原理）
在一个已经达到平衡的体系中，若改变影响平衡的某一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
关键词："减弱"而非"消除"——平衡移动只能部分抵消外界改变，不能完全恢复原状。
三类条件对化学平衡的影响规律
| 改变条件 | 具体变化 | 瞬时速率 | 平衡移动方向 | 说明与备注 |
|---|---|---|---|---|
| 浓度 | 增大反应物浓度 （或减小生成物浓度） |
v正 ↑ > v逆 | 正向移动 | 固体和纯液体的加入或取出不引起平衡移动（其浓度视为常数）。 |
| 减小反应物浓度 （或增大生成物浓度） |
v正 ↓ < v逆 | 逆向移动 | 常用于工业上及时移走产物，提高反应物转化率。 | |
| 压强 (温度不变) |
增大压强 （缩小容器体积） |
气体浓度均增大 | 向气体分子数减少的方向 | Δν > 0 时正向移动；Δν < 0 时逆向移动；Δν = 0 时不移动。 |
| 减小压强 （扩大容器体积） |
气体浓度均减小 | 向气体分子数增多的方向 | 仅对有气体参与且反应前后气体分子数有变化的反应有效。 | |
| 温度 | 升高温度 | v吸热 > v放热 | 向吸热反应方向 | 正反应放热则逆向移动；正反应吸热则正向移动。 |
| 降低温度 | v放热 > v吸热 | 向放热反应方向 | 温度改变一定会引起平衡移动（与压强不同）。 | |
| 催化剂 | 加入催化剂 | v正、v逆同等程度增大 | 不移动 | 改变反应速率、缩短达平衡时间，但不改变平衡状态与转化率。 |
[!] 高频易错点提醒
- "减弱"≠"消除"：平衡移动只能部分抵消外界条件的改变，新平衡时该物理量的数值仍在变化方向上，但介于原平衡值与改变值之间。
- 压强改变只对气体有效，且只有反应前后气体分子数不相等的反应才有平衡移动；固体、液体体积受压强影响极小，忽略不计。
- 催化剂不影响平衡，但能同等程度改变正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，工业上意义重大。
- 惰性气体的充入：若恒温恒容充入惰性气体，反应物分压不变，平衡不移动；若恒温恒压充入惰性气体，相当于体积增大、分压减小，平衡向气体分子数增多的方向移动。
- 浓度变化判断：改变固体或纯液体的量，浓度视为不变，平衡不移动。
- 平衡常数 K 只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关；温度改变是引起 K 值变化的唯一外界条件。
PART 03 · 交互演示
平衡移动可视化
点击下方三个按钮，分别切换浓度、压强、温度三类条件下平衡移动的微观示意图，配合文字说明理解勒夏特列原理。