什么是化学反应限度

化学反应限度是研究可逆反应进行程度的一个重要概念，以下为你详细介绍：

定义

在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这时反应达到的程度就称为化学反应限度 。也就是说，化学反应限度描述的是可逆反应在给定条件下所能达到的最大反应程度。

理解要点

可逆反应是前提：化学反应限度只适用于可逆反应。可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。例如$N_{2}+3H_{2}\underset{催化剂}{\overset{高温高压}{\rightleftharpoons}}2NH_{3}$，在高温高压和催化剂条件下，氮气和氢气能反应生成氨气，同时氨气也会分解为氮气和氢气。

动态平衡本质：达到化学反应限度时，反应并没有停止，正反应和逆反应仍在持续进行，只是正反应速率和逆反应速率相等。就好像一个水池，进水速度和出水速度一样时，水池里水的总量保持不变，但水一直在流动。例如在一定条件下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应达到限度时，$SO_{2}$和$O_{2}$合成$SO_{3}$的正反应和$SO_{3}$分解为$SO_{2}$与$O_{2}$的逆反应一直在进行。

浓度不变特征：反应达到限度后，反应物和生成物的浓度不再随时间变化而改变。这是因为正逆反应速率相等，单位时间内反应物消耗的量和生成的量相等，生成物消耗的量和生成的量也相等。比如在某温度下，将一定量的$NO_{2}$气体充入密闭容器中发生反应$2NO_{2}(g)\rightleftharpoons N_{2}O_{4}(g)$，当达到反应限度时，$NO_{2}$和$N_{2}O_{4}$的浓度不再改变。

影响因素

温度：温度的改变会影响化学反应限度。对于吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应限度增大；降低温度，平衡向逆反应方向移动，反应限度减小。对于放热反应，情况则相反。例如在合成氨反应中，$N_{2}+3H_{2}\underset{催化剂}{\overset{高温高压}{\rightleftharpoons}}2NH_{3}$ $\Delta H＜0$（放热反应），降低温度有利于提高氨的产率，即增大反应限度。

压强：对于有气体参与且反应前后气体体积有变化的可逆反应，改变压强会影响反应限度。增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。例如反应$2SO_{2}(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons 2SO_{3}(g)$，反应后气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，反应限度增大。

浓度：改变反应物或生成物的浓度会影响反应限度。增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，反应限度增大；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，反应限度减小 。例如在$FeCl_{3}$溶液与$KSCN$溶液的反应$Fe^{3 + } + 3SCN^{-}\rightleftharpoons Fe(SCN)_{3}$中，增加$Fe^{3 + }$或$SCN^{-}$的浓度，溶液颜色会加深，说明平衡正向移动，反应限度增大。