在化学平衡中,体积分数是一个关键概念,它指的是在特定温度和压力下,纯物质B的体积(Vb)与混合物中各组分纯物质体积总和(V)的比例。对于气体反应,体积分数取决于反应物和生成物的化学计量数、压力容器类型(恒压或恒容)。如果在恒容容器中,保持温度不变,只要各组分的摩尔数相等,压强也会保持一致,平衡状态不变。在恒压条件下,只要各组分的摩尔数比例保持,浓度也就一致,平衡状态同样成立。
对于液体混合物,如消毒酒精,其体积分数(φ)如0.75,意味着75毫升纯乙醇与水混合至100毫升,浓度已固定。
化学平衡的核心特征包括逆向性(研究可逆反应)、等效性(正逆反应速率相等)、动态性(平衡状态下反应继续进行)、稳定性和条件依赖性。在达到平衡时,各组分的含量、速率和转化率保持恒定,但平衡状态会随着条件变化而改变。值得注意的是,对于同一反应,无论从哪一侧开始,只要初始各组分浓度相同,最终都会达到相同的平衡状态。