仔細觀察右側的影片,思考平衡體系內物質的濃度具有甚麼特徵?
可逆反應達至平衡時,體系內必然同時存在反應物和生成物,且各物質的濃度不再發生變化,此時的混合物稱為平衡混合物。
所以,平衡混合物是指體系達至平衡狀態時,反應物和生成物的混合物。
注意:平衡混合物中,反應物和生成物的濃度的相對大小不是一定的。這是由化學反應本身的性質決定的,我們會在「平衡常數」中詳細介紹。
仔細觀察右側影片,思考以下兩個問題:
當體系達至平衡時,氫和碘合成碘化氫的速率與碘化氫分解的速率相等。由於生成速率與消耗速率相等,所以,氫、碘以及碘化氫的濃度保持不變。
達至平衡狀態時,可逆反應並未停止,只是正向變化速率與逆向變化速率相等。
通過右側的互動,思考化學反應需要從哪個方向開始才能達至平衡狀態?
無論從正向反應還是從逆向反應開始,可逆反應均可達至平衡狀態。
注意:起始物質的濃度滿足反應式的比例,且為相同倍數時,從兩側進行的化學反應可達至相同的平衡。其中的原因我們會在之後詳細介紹。
例如,二氧化氮和四氧化二氮在室溫下存在的平衡:
\[\text{2N}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\ \rightleftharpoons \ {{\text{N}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{4}}}\left( \text{g} \right)\]向密閉體系中通入 \(2\ \text{mol}\ \text{N}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)\) 或 \(1\ \text{mol}\ {{\text{N}}_{2}}{{\text{O}}_{4}}\left( \text{g} \right)\),可達至相同的平衡狀態。
通過右側的互動,思考改變物質的濃度時,已達至平衡的反應體系是否會受到影響?
改變氫、碘或碘化氫的濃度時,已建立的化學平衡都會受到破壞。
若反應條件(濃度、溫度或壓強(體積)等)發生改變時,已建立的化學平衡可能會受到影響。