밀폐된 용기 안에서 질소와 수소가 반응하여 암모니아가 생성됩니다. 하지만 이 반응은 완전히 진행되지 않습니다. 암모니아는 다시 질소와 수소로 분해됩니다. 결국 정반응과 역반응의 속도가 같아지고, 모든 물질의 농도가 더 이상 변하지 않게 됩니다. 이렇게 해서 화학 평형 상태가 됩니다. 화학 평형은 정적인 상태가 아닙니다. 두 반응이 모두 같은 속도로 계속 진행되는 동적 평형 상태입니다.

평형은 평형 상수 K로 나타낼 수 있습니다. 반응 aA + bB ⇌ cC + dD에서 K는 생성물의 농도 제곱(계수 포함)의 곱을 반응물의 농도 제곱(계수 포함)의 곱으로 나눈 값입니다. K 값이 크면 생성물 쪽으로 반응이 진행되고, K 값이 작으면 반응물 쪽으로 반응이 진행됩니다. K는 온도에만 의존하며, 초기 농도나 압력에는 의존하지 않습니다.

르샤틀리에 원리는 평형 상태에 있는 시스템이 변화에 어떻게 반응하는지를 예측합니다. 반응물을 더 넣으면 생성물이 더 많이 생성되는 쪽으로 평형이 기울고, 생성물을 제거하면 생성물이 더 많이 생성되는 쪽으로 평형이 기울어집니다. 압력을 높이면 기체 분자 수가 더 적은 쪽으로 평형이 기울고, 온도를 높이면 흡열 반응 방향으로 평형이 기울어집니다. 이러한 원리는 암모니아의 하버-보쉬 합성처럼 수율을 극대화하기 위해 조건을 최적화하는 산업 공정에 적용됩니다.

평형은 반응의 완료와 같은 의미가 아닙니다. 많은 반응은 가역적이며, 평형은 자연스러운 상태입니다. 평형을 이해하는 것은 반응의 진행 양상을 예측하는 데 필수적입니다.