师：大家好，今天我们来学习化学平衡状态。生活、生产中存在很多平衡，如蔗糖在水中的溶解平衡、草原的生态平衡、人体内的酸碱平衡。那么化学平衡是什么呢？前面我们已经学过可逆反应，请大家思考：在一定条件下，1 摩尔的氮气与 3 摩尔的氢气能否得到 2 摩尔的氨气？

　　生：不能，因为氮气与氢气生成氨气是一个可逆反应，存在反应限度，反应物不能完全转化为生成物。

　　师：非常好。如果在一定条件下，在 1 升密闭容器中加入 1 摩尔氮气与 3 摩尔氢气发生反应，最终该反应停止了吗？请大家结合表格中的浓度随时间变化的关系。从 0 分钟到 40 分钟之内，氮气的浓度、氢气的浓度都在逐渐减小，氨气的浓度从零一直增加到 1。40 分钟往后，氮气、氢气、氨气的浓度都保持不变，表面看上去反应好像停止了，事实是这样的吗？

　　我们可以根据上述表格中的氮气与氢气的浓度做出浓度与时间的变化曲线。以时间为横坐标，浓度为纵坐标，氮气的浓度随着时间的变化先减小，后来保持不变；氢气的浓度也是如此；氨气的浓度刚开始为零，随着时间的增加先增大，后来保持不变。氮气的浓度初始为 1 摩尔每升，氢气的浓度为 3 摩尔每升，氨气的浓度初始为 0 摩尔每升。

　　我们可以根据它们的浓度变化情况，分析正反应速率与逆反应速率的变化趋势，并画出速率 - 时间图像。对于一个可逆反应，决定正反应速率的因素是反应物的浓度，也就是氮气与氢气的浓度；决定逆反应速率的因素是氨气的浓度。这里我们分三个阶段来讨论：

　　t = 0 时刻时，氮气、氢气的浓度分别为 1 摩尔每升和 3 摩尔每升，此时浓度最大，所以此时正反应速率最大；而氨气的浓度是 0 摩尔每升，所以此时逆反应速率最小，为 0。

　　0 - 40 分钟内，氮气和氢气的浓度在逐渐减小，所以正反应速率在慢慢减小；氨气的浓度在逐渐增大，所以逆反应速率在逐渐增大。

　　t = 40 分钟往后，我们发现它们的浓度不再发生改变，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，正反应速率与逆反应速率出现了相等交叉。

　　我们可以画出相应的速率 - 时间图，以时间为横坐标，速率为纵坐标。40 分钟以后，正反应速率等于逆反应速率。我们把氮气与氢气合成氨这个反应此时达到的状态叫做平衡状态。处于平衡状态的化学反应并没有停止，从图像上可以看出，v 正 = v 逆，40 分钟那个点对应过来的纵坐标的速率并不为 0，所以它是不等于零的。我们把这样一个平衡状态称之为一个动态平衡，也就是说此时氮气与氢气还在转化生成氨气，同时氨气也在分解生成氮气和氢气，但是速率相等，并没有停止。所以通过分析，我们可以看到该反应并没有停止。

　　那么通过对氮气、氢气合成氨这个反应的研究，我们可以得出化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率等于逆反应速率时，反应物和生成物的浓度都保持不变，这时达到的状态，我们就把它称之为化学平衡状态。一个可逆反应达到化学平衡状态，也就是说该可逆反应在该条件下反应进行到了它的最大限度。

　　我们可以用几个字来概括可逆反应的特征。可逆反应是我们的研究对象，所以用“逆”字；当正反应速率等于逆反应速率时，用“等”字；它是一个动态平衡，用“动”字；达到平衡时，反应物与生成物的浓度保持恒定，用“定”字；一旦改变外界条件，平衡就会被打破，用“变”字。所以我们可以用“逆、等、动、定、变”五个字来概括平衡的特征。