化學(xué)反應(yīng)總是沿著自由焓減小的方向，從高自由焓的反應(yīng)物變?yōu)榈妥杂伸实漠a(chǎn)物，當(dāng)反應(yīng)物與產(chǎn)物的自由焓相等時(shí)，反應(yīng)就達(dá)到了化學(xué)平衡。
合成甲醇的化學(xué)方程式
300攝氏度、12MPa,和在催化劑作用下，由一氧化碳和氨合成甲醇。如果輸入l00molCO和200molH2，但最多只能有60molCO和120molH2參加反應(yīng)，即反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率只有60%，可見(jiàn)反應(yīng)后仍有相當(dāng)大一部分原料沒(méi)有轉(zhuǎn)化。這說(shuō)明，以一定方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，常常是不能反應(yīng)到底，而是有一定限度的。為什么不能把更多的CO和H2轉(zhuǎn)化為甲醇呢？有什么因素限制這樣做呢？這里的主要原因是由于合成甲醉反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。
反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
平衡常數(shù)K=c(CH3OH)/c(CO)c(H2)2
，故答案為：c(CH3OH)/c(CO)c(H2)2
這種可逆反應(yīng)可以同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行，即CO和H2可以生成甲醇（正向反應(yīng)），同時(shí)甲醇也可以分解成CO和H2(逆向反應(yīng)），在一定條件（溫度、壓力、濃度）下，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間后，當(dāng)正逆方向的反應(yīng)速度相等時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)。這種平衡狀態(tài)就稱(chēng)為化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。這時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)中各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間而變，產(chǎn)物和反應(yīng)物之間的量?jī)右欢ǖ谋壤P(guān)系。