化学热力学和动力学是大学化学中两个常见的概念，很多高考试题中都有涉及，但是很多学生一直不清楚两者的关系与区别。今天就让我们一起来梳理这两个高考经常考而学生们感到很迷惑的问题吧。

一、化学热力学

在研究化学反应的时候，人们总会思考以下问题：当几种物质放在一起的时候，

(1) 能否发生反应？

(2) 反应的速率有多大？

(3) 反应的能量变化如何？

(4) 反应进行到什么程度时达到平衡？

(5) 反应的机理又是如何？

对于以上的几个问题，我们可以通过化学热力学和化学动力学理论，进行初步解释。化学热力学就是应用热力学的基本定律研究化学变化及其有关的物理变化的科学，主要研究化学过程的能量转换关系及化学反应的方向与限度，如上述问题（1）、（3）和（4）。而化学动力学则是研究化学反应的速度与机理，以及各种因素对反应速率的影响，如上述问题中的（2）和（5）。

1850年前后，经许多科学家的努力，总结了大量宏观事实，归纳出热力学第一定律和热力学第二定律，形成了完整的热力学理论体系。热力学第一定律就是能量守恒定律，即能量不可能无中生有也不可能无影无踪地消失，只能从一种形式转化为另一种形式，如原电池中的化学能转化为热能等。热力学第二定律则讨论宏观过程的方向与限度，例如，热力学第二定律论证了热从高温流向低温是自发的，倒过来是不自发的，又如，高炉炼铁，用CO还原氧化铁，无论采取什么措施，高炉尾气里CO的浓度不会等于0，因为该反应有一定限度，不可能百分之百地进行到底。此外，还有热力学第三定律。已知所有事实证明，任何宏观过程都必须遵从热力学定律，无一例外。热力学能够帮助我们计算化学反应的热效应，如何在理论上预言在给定条件下一个化学反应能否发生，反应条件如何影响反应的转化率甚至使反应倒转等。但是热力学也有局限性，热力学只能告诉我们一个反应是否有可能发生，却不能预测反应实际进行速率快慢。例如，热力学预测氢气和氧气即使在常温常压下也会化合成水，但这只是可能，却不现实。事实上，氢气与氧气混合即使放置千百年，也看不到水的生成，除非加入催化剂如铂黑，反应在顷刻间就可以完成。热力学的另一个局限性是只描述了大量分子与原子等微粒构成的宏观系统行为，不能预测化学反应的微观机理。

二、化学动力学

化学动力学研究的是化学反应进行的快慢的问题，即反应速率（包括平均速率、瞬时速率）和反应机理。化学反应，有点进行的很快，例如炸药爆炸，酸碱中和反应，在瞬间就可以完成，有些则进行的很慢，例如岩石的风化，历时千百万年才有显著的变化。想要定量描述这些变化，我们就要知道反应的速率方程。另外，控制反应速率是许多实践活动的需要，例如，钢铁生锈使我们每年要损失将近四分之一当年的钢铁产量，防止钢铁生锈至今仍是人们苦苦追求的目标。学习动力学可以帮助我们了解反应的过程微观粒子（分子或原子）在反应过程中的变化过程。