Ако се сгреят H2 и O2 към 10000C, те с експлозия реагират помежду си до H2O и обратно, ако се сгрее H2O внезапно към 50000C, тя с експлозия се разлага на H2 и O2. При температури между 10000C и 50000C в системата ще са налице, според температурата, известни количества, по-малки или по-големи H2, O2 и H2O. Това е обратима химична реакция в хомогенна система. Същото е и със системата H2(Cl2)HCl и много други. Съществуват и хетерогенни обратими химични реакции - системата CaCO3(CaO)CO2 и други. В изложените случаи на обратими химични процеси са уравненията: 2H2+O2⇔2H2O; H2+Cl2⇔2HCl; CaCO3⇔CaO+CO2 и прочие, тоест равновесие между началните и крайните продукти, количествата на които зависят от температурата, при еднакви други условия. Това състояние на системата от реагиращи вещества, при което скоростите на двете противоположни реакции (правата отляво надясно и обратната отдясно наляво) са еднакви, се нарича химично равновесие. То не е статично, а е динамично. При него потенциалната енергия на системата или максимум.
Съществуват и необратими химични процеси:
BaCl2+K2SO4=2KCl+BaSO4,
при която реакция до BaSO4 е практически неразтворим в средата. Тези химични процеси протичат докрай, но това не трябва да се разбира в абсолютния смисъл на думата.
Условията, при които настъпва равновесието, са следните. Равновесната реакция е A+B⇔C+D. Скоростта на правата реакция е v1=k1[A][B], а не обратната v2=k2[C][D], който израз, преобразуван, получава вида (k1/k2)=([C][D])/([A][B]. Понеже отношението между двете скоростни констани за дадената температура е постоянна величина, получава се изразът К=([C][D]/[A][B]), респективно в общия случай mA+nB=xG=yD изразът има вида K=([C]x[D]y)/([A]m[B]n) за определена температура. Стойността К се нарича равновесна константа или константа на равновесието. Тя не зависи от концентрацията при разтвори, както и от налягането при равновесни реакции между газове. Зависи само от температурата, понеже К1 и К2 се променят се температурата не в еднаква степен. Така че при повишение на температурата К може да се увеличи или да намали своята стойност. Ако равновесният процес засяга хетерогенни химични системи, тоест съществува фазова граница, в израза за К количествата на кондензираните фази не участват, тъй като равновесието се осъществява на граничната повърхност. Например при равновесния хетерогенен процес:
Fe3O4+4H2⇔3Fe+4H2O
равновесната константа се изразява само с отношението между концентрациите на H2 и H2O водните пари, тоест K=([H2O]4)/([H2]4).
Като се има предвид, че равновесната константа К не зависи от налягането или от концентрацията на реагиращите вещества и за всяка температура има определена стойност, могат да се правят изводи в каква посока ще се намести равновесието, ако се променя налягането или концентрацията при неизменна температура. Например за равновесния процес 2H2+O2⇔2H2O при дадена температура K=([H2O]2)/([H2]2[O2]) има определена стойност. Ако сега се внесе в системата известно количество H2 или O2, чрез това се увеличава стойността на знаменателя, а на числителя остава същата за дадената температура, което води естествено до промяна на равновесната константа. За да не стане това, равновесният процес се изнася в лява посока, тоест към водата, за да се получи онази стойност на К, която отговаря за дадената температура.
Как влияе налягането? В едни случаи то е без значение, ав други - от значение за изместване на равновесието. Например равновесният процес H2+I2⇔2HI. За дадена температура K=([HI]2)/([H2][I2]). Ако се увеличи два пъти налягането, числителят променя стойността си четири пъти, а и знаменателят променя също стойността си четири пъти. Стойността на К се запазва за дадената температура. Налягането тук и в подобни на този процес случаи е без ефект върху мястото на равновесието. Не е такъв случаят с равновесния процес N2+3H2⇔2NH3, при който за дадена температура К=([NH3]2)/([N2][H2]3). Ако върху системата се упражни пак същото налягане, както при горната система, при неизменна температура числителят ще промени стойността си 4 пъти, докато знаменателят - 16 пъти. При това положение К изменя стойността си съществено и, за да се запази за дадената температура, ще протече процесв посока на NH3, тоест числителят да увеличи, а знаменателят да намали съответно своята стойност. Тук налягането за неизменна температура има ефект върху мястото на равновесието.
Могат да се изброят немалко примери, но от изложените следва обощението, че когато равновесният процес не е съпроводен с промяна на обема на системата, налягането е без ефект и обратно, когато е съпроводен с промяна на обема, налягането дава своя ефект върху мястото на равновесието при неизменна температура. Това обощение намира приложение в практиката - при синтезата на амоняка, където се упражнява върху газовата система, при еднакви други условия, налягане от няколко стотин атмосфери.
Понякога се говори за така наречения порядък на химичните реакции. Нередко той се идентифицира с молекулността на процеса. И се отчита от първи порядък - молекулна реакция N2O5=N2O3+O2, от втори порядък - бимолекулна реакция H2+I2=2HI, от трети порядък - тримолекулна реакция 2FeCl3+SnCl2=SnCl4+2FeCl2. Но тъй като съществуват четири, пет и повече молекулни реакции, които не протичат по директен механизъм, а по много по-сложен, изграден от система молекулни и биомолекулни процеси, в никакъв случай не трябва да се отъждествява порядъкът на реакцията с нейната молекулност. За порядъка на химичната реакция се съди по вида на съответното математическо уравнение, което изразява скоростта на процеса. Когато един химичен процес е изграден от няколко елементарни процеса, протичащи с различна скорост, общата скорост на реакцията се определя от елементарния процес с най-малка скорост.