14.1: 动态平衡

可逆化学反应是指正向 (从左到右) 和反向 (从右到左) 方向进行的化学过程。 当正向和反向反应的速率相等时，反应物和生成物物种的浓度随着时间的推移保持不变，系统处于平衡状态。 使用特殊的双箭头来强调反应的可反转性。 平衡系统中的反应物和生成物的相对浓度差异很大;有些系统中大部分是平衡状态下的生成物，有些系统中大部分是反应物，有些系统中两者的浓度都相当可观。

化学反应中的动态平衡

考虑无色二氧化三丁二烯二氧化氮可逆分解为产率棕色二氧化氮，如方程所述:

当反应开始时 (时间 = 0) ， N₂O₄ 反应物的浓度是有限的， NO₂ 生成物的率值是零，因此正向反应在有限的率值下进行，而反向反应 是零。 随着时间的推移， N₂O₄ 被消耗，其浓度下降， NO₂ 被生产，其浓度增加。 反应物的浓度越低，正向反应率值就越慢，而生成物浓度越高，反向反应率值就越快。 这一过程一直持续到正向和反向反应速度相等，此时反应已达到平衡。 必须强调的是，化学平衡是动态的;平衡的反应并没有”停止”，但它在同一个率值上正向和反向进行。 因此，在平衡状态下， N₂O₄ 和 NO₂ 的浓度不再发生变化，因为 NO₂ 形成的率值与 NO₂ 消费的率值完全相同，而N₂O₄形成的率值与N₂O₄消费的率值完全相同。

均质和异质的平衡

均质平衡是指所有反应物和生成物 (以及任何催化剂，如果适用) 均存在于相同相位 (水相或气相) 中，如下例所示:

异构平衡涉及两个或多个不同阶段的反应物和生成物，如下例所示:

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第13.1节:化学平衡。