师：同学们好，今天我们一起学习化学反应的限度。首先，请同学们了解本节课的学习目标和素养目标。在一个容器中，加入一定量的二氧化硫和用氧 - 18 标记的氧气，在一定条件下发生反应。一段时间后，我们发现该容器中存在二氧化硫、氧气、三氧化硫，同时二氧化硫、三氧化硫含有一定量的氧 - 18 元素原子。能用一个化学专用名词破解这个现象吗？对，这就是本节要学习的可逆反应。什么是可逆反应呢？在同一条件下，既向正反应方向进行，同时又向逆反应方向进行的反应，我们称之为可逆反应。可逆反应我们用可逆号来表示。
在中学阶段，我们最常见的可逆反应有：氮气和氢气在高温高压、催化剂条件下生成氨气；二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下生成三氧化硫；二氧化硫和水生成亚硫酸；氨气和水生成一水合氨。
完成以上学习，请同学们思考：氢气和氧气点燃生成水与水电解生成氢气和氧气；二氧化碳和水在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成二氧化碳和水；氯化铵加热变成氨气和氯化氢与氨气和氯化氢常温下变成氯化铵。它们是否属于可逆反应？很显然，它们不是，因为它们不是在同一条件下进行的。从中我们可以得出可逆反应有哪些特点呢？可逆反应的特点有：不能进行到底，有一定的限度，任何物质不可能被全部消耗，正反两个方向的反应会同时进行。我们用 9 个字来概括可逆反应的特点：双向性、同时性和共存性。
完成以上学习，请同学们完成以下练习。在一密闭容器中进行反应：二氧化硫和氧气生成三氧化硫，已知反应过程中某一时刻二氧化硫、氧气和三氧化硫的浓度分别为 0.2 摩尔每升、0.1 摩尔每升、0.2 摩尔每升。当反应继续一段时间后，可能存在的数据是哪个选项呢？答案是 B。我们利用可逆反应的特点来解析这道题。二氧化硫和氧气生成三氧化硫，某时刻的浓度分别是 0.2 摩尔每升、0.1 摩尔每升、0.2 摩尔每升。若反应一边倒，反应物全部转化成生成物，则二氧化硫、氧气浓度变为 0 摩尔每升，三氧化硫浓度变为 0.4 摩尔每升。若反应全部向逆向进行，则二氧化硫、氧气浓度分别为 0.4 摩尔每升、0.2 摩尔每升，三氧化硫浓度则为 0 摩尔每升。因不可能完全转化，所以 A 和 C 错误。那 D 选项，二氧化硫、三氧化硫均为 0.15 摩尔每升，同学们知道，若反应正向进行，则二氧化硫浓度减小，三氧化硫浓度将会增大；若逆向进行，则二氧化硫浓度将会增大，三氧化硫浓度将会减小。所以二氧化硫和三氧化硫浓度不可能同时减小，所以答案为 B 项。
现在请同学们观察下列数据表，思考二氧化硫和氧气生成三氧化硫各时间段反应的特点有哪些。在反应的最开始阶段，由于二氧化硫、氧气的浓度最大，三氧化硫的浓度为 0。这时反应向正反应方向移动，正反应速率 (v_{正}) 最大，逆反应速率 (v_{逆}) 等于 0。瞬间过后，由于二氧化硫、氧气的浓度会减小，三氧化硫的浓度不为零，(v_{正}) 和 (v_{逆}) 都会有。由于二氧化硫、氧气的浓度大于三氧化硫的浓度，所以 (v_{正}) 大于 (v_{逆}) 。一段时间后，由于二氧化硫、氧气的浓度会继续减小，三氧化硫的浓度会继续增大。
当三种物质的浓度达到某值时，这时正反应速率与逆反应速率相等，即 (v_{正}=v_{逆}\neq0) 。由于 (v_{正}=v_{逆}\neq0) ，虽然正逆反应都在进行，但各物质的百分含量、浓度都不会发生变化。从外表上看，反应好像停止了，可逆反应的这种特殊状态就是我们研究的化学平衡状态。
什么是化学平衡状态呢？在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。对于该概念，我们需要注意，它的前提是一定条件下的可逆反应，它的实质是 (v_{正}=v_{逆}\neq0) ，它的标志是反应混合物中各组分的浓度保持不变。从中我们可以得出化学平衡有哪些特征呢？
其一，它是一个可逆反应；其二，(v_{正}=v_{逆}\neq0) ；其三，它是一个动态平衡，化学反应并没有停止；其四，平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变。
请同学们思考，在一个化学平衡中，它的前提是一定条件，若条件改变，化学平衡会发生改变吗？好的，请同学们设计实验，利用二氧化氮和四氧化二氮这组平衡进行设计实验。我们将一个圆底烧瓶充满二氧化氮气体，拧紧瓶塞后，当其颜色不再改变时，分别置于冷水和热水中。若其颜色发生了改变，则说明温度改变，化学平衡发生了改变。
完成了以上的设计，请同学们观看实验视频。两支圆底烧瓶中都收集了同温同压下的同浓度的呈红棕色的二氧化氮气体。用带有玻璃导管、橡皮管的橡皮塞将两只烧瓶连接起来，用弹簧夹夹住橡皮管，阻隔左右瓶中气体的流动。这个烧杯中放的是热水，这个烧杯中放的是冰水。将两烧瓶同时分别放入冷热温差相当大的两烧杯中，经过一段时间的水浴。
取出比较可以看出，热水杯中的烧瓶里的颜色比原来颜色更深，冰水杯中的烧瓶里的颜色比原来浅了。将两个烧瓶调换一下，分别放入两个烧杯中。经过一段时间的水浴取出，可以看出原来颜色变浅的烧瓶经过加热颜色又变深了，原来颜色变深的烧瓶经过冷却，颜色又变浅了。
回答以下问题，通过实验视频你看到了什么？你得到了什么样的结论？通过实验视频，我们看到了在热水中颜色加深，在冷水中颜色变浅。这样我们就知道，当一个化学平衡条件改变时，其平衡发生了移动。当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡，这就是化学平衡的移动。条件改变，包括浓度、温度、压强等具体的影响，我们将在选修模块《化学反应原理》进一步学习。
通过以上的学习，同学们知道一个可逆反应在一定条件下达到了化学平衡状态，这个平衡状态就是一定条件下该反应的限度，若其条件发生了改变，化学平衡状态将会发生移动。所以对于平衡的特征，我们还要加一句话，它的第五个特征是变，当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡即可发生移动。我们用五个字概括化学平衡的特征：一逆、二等、三动、四定、五变。
对于一个可逆反应而言，什么时候才能达到化学平衡状态呢？它的标志如何，我们可以通过以下的方法进行判断。在恒温恒容条件下，(mA + nB \rightleftharpoons pC + qD) ，根据混合物体系中各成分的含量进行判断。
其一，各物质的量或各物质的量分数一定时，我们知道若平衡正向移动，(A)、(B) 的物质的量将会减小，(C)、(D) 的物质的量将会增大；若平衡逆向进行，(A)、(B) 的物质的量将会增大，(C)、(D) 的物质的量将会减小。当 (A)、(B)、(C)、(D) 的物质的量不再改变时，说明其达到了平衡状态。同理，物质的质量、物质的质量分数、物质的物质的量分数一定时，均可判断其达到了平衡状态。
其二，各气体的分压一定时能否判断呢？在恒温恒容条件下，物质的量之比等于压强之比。若反应正向移动，则 (A)、(B) 的物质的量将会减小，则 (A)、(B) 的分压也会减小；若平衡逆向移动，则 (A)、(B) 的分压将会增大。当 (A)、(B)、(C)、(D) 各自的分压不再改变时，那就说明它达到了平衡状态。
其三，总物质的量一定能否判断呢？若 (m + n = p + q) ，反应前后计量数没有发生改变，则反应前后总物质的量并没有发生改变，所以无法判断；若 (m + n \neq p + q) ，反应计量数发生了改变，则发生反应后物质的量会发生改变。当总的物质的量不再改变时，说明达到了平衡状态。
根据正反应和逆反应的速率关系进行判断。
其一，在单位时间内消耗了 (m) 摩尔的 (A) ，同时生成了 (m) 摩尔的 (A) ，这说明 (v_{正}=v_{逆}) ，所以可以判断。
其二，在单位时间内消耗了 (n) 摩尔的 (B) ，同时生成了 (p) 摩尔的 (C) 。同学们发现消耗 (B) 、生成 (C) 全都指向 (v_{正}) ，所以无法判断其是否达到平衡状态。
其三，(v_{A}:v_{B}:v_{C}:v_{D}=m:n:p:q) 。根据上节所学化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以我们无法判断 (v_{正}) 和 (v_{逆}) 的关系，(v_{正}) 不一定等于 (v_{逆}) ，所以无法判断其是否达到平衡状态。