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通常把催化剂加速化学反应，使反应尽快达到化学平衡的作用叫做催化作用，但并不改变反应的平衡。催化反应有四个基本特征，可以根据定义导出，对了解催化剂的功能很重要。催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时，首先要对反应进行热力学分析，看它是否是热力学上可行的反应。

比方，对系统中焓的分析可以得到合乎反应混合物的热力学计算。反应中焓的计算方式采用标准反应焓以及反应热加成性定律（赫士定律）。能量计算须打断反应左侧和右侧的所有键结取得能量数据，才能计算反应物和生成物的能量差。以 ΔH 表示能量差。Δ(Delta) 表示差异，H 则为焓等于固定压力下的热传导能量。ΔH 的单位为千焦耳或千卡。

化学反应的反应速率是相关受质浓度随时间改变的的测量。反应速率的分析有许多重要应用，像是化学工程学或化学平衡研究。反应速率受到下列因素的影响：反应物浓度：如果增加通常将使反应加速。活化能：定义为反应启始或自然发生所需的低能量。愈高的活化能表示反应愈难以启始，反应速率也因此愈慢。

使实际体系在形式上具有了与理想体系完全相同的热力学关系式。综上所述，化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡状态具有逆，等，动，定，变等特征。逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。等：平衡时，正逆反应速率相等，即v正=v逆。动：平衡时，反应仍在进行，是动态平衡，反应进行到了大程度。