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高中视角下以速率方程解释化学平衡移动问题
高中视角下以速率方程解释化学平衡移动问题高中阶段化学反应原理模块中化学热力学与动力学部分，即化学平衡与化学反应速率相对独立，在命题考查角度，二者往往融合较深，为了便于学生理解，本文将从速率方程角度，解释各因素对于化学平衡移动方向问题。 阅读提示｜为了让高中生能算、能懂，本文对部分概念进行了理想化处理（假定反应为基元反应），这些简化不影响四个影响因素的方向性结论。 一、解释浓度改变对化学平衡的影响 纯气态反应: 假设: 1、平衡后增大某一种气体的浓度 恒温恒容下将气体A的浓度提高到原来平衡状态的2倍，则此时速率： 所以 平衡向正反应方向（向右）移动，即增加气体A的浓度，仅增大了正反应方向 的速率，而逆反应方向未变化，所以呈现出平衡向气体A减小的方向移动（勒夏特列）。 2、平衡后通过改变体积实现体系压强的改变 恒温下将体系容积由V压缩为原来的一半，则所有气体的浓度都将变为原来的2倍，则此时速率： ①若, 则 ，平衡未移动，但正逆反应速率都增大； ②若, 则 ，平衡向正反应方向移动(气体分子数减小)； ③若，则 ，平衡向逆反应方向移动(气体分子数减小)。 即改变体积实现压强变化时，平衡移动的方向与反应前后气体的化学计量数有关。 二、解释平衡后改变反应温度对平衡的影响 恒容下将体系温度升高，速率方程中的各物质浓度并无变化，根据阿伦尼乌斯公式： 温度增大时，值也在增大，但受活化能大小变化程度也不一样，我们不妨将公式进行变形，两边取自然对数： 这样能得到以为自变量，以为因变量的直线方程，斜率与的大小有关。假定, 简化过程的能量变化图： 
由于反应正向放热，从上图可知，则直线比 直线斜率要大，简化图像为： 
明显看出有关逆反应的直线比正反应要陡，升高温度区间相同时，比增加幅度要大，也就意味着升温后，，平衡向逆反应方向移动，即吸热方向。 三、催化剂的影响 催化剂的原理是降低了正逆反应的活化能，也就是增大了正逆反应的速率常数，根据 恒温环境下反应达到平衡时： 变形后可得到： 催化剂的加入不影响平衡常数，也就是的值不变，而和都要增大，所以增大的倍数必然一致才可维持比例不变，即 结果就是催化剂仅增大了反应速率，并未引起平衡。 总之，化学平衡移动的方向，是由 和 变化更大决定的，而不同的因素变化或通过影响浓度，或通过改变影响速率常数实现对速率的改变。