Question

平衡問題是中學化學理論中的核心問題，請完成以下相關小題：
（1）若在某溫度下向恒壓容器中投入反應物A、B，當反應A（g）+3B（g）

2C（g）達到平衡時，測得容器中含有A 1mol B 0.4mol，C 0.4mol，此時容積為2L．則A的起始投入量為______mol，平衡常數K=______，恒溫恒壓時，再向此容器內通入1.8mol A，平衡將______ （填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
（2）已知K_sp（BaSO₄）≈1×10^-10，K_sp（BaCO₃）≈5×10^-9，則飽和：BaSO₄溶液中c（SO₄^2-）mol?L^-1，向BaSO₄懸濁液中逐漸加入Na₂CO₃固體至c（CO₃^2-）=______mol．L^-1時，BaSO₄開始向BaCO₃沉淀轉化．
（3）若25°C時某一元酸HA的電離平衡常數K_a=1×10^-6，則相同溫度下NaA的水溶液呈堿性的原因可用離子方程式表示為______，相同物質的量濃度的HA和NaA兩溶液等體積混合后，溶液顯______性（±真“酸”、“堿”或“中”）．

Answer 1

（1）達到平衡時，△n（C）=0.4mol，物質的量之比等于化學計量數之比，所以△n（A）=

1

2

△n（C）=

1

2

×0.4mol=0.2mol，故n（A）_初始=n（A）_平衡+△n（A）=1mol+0.2mol=1.2mol；
達到平衡時，c（A）=

1mol

2L

=0.5mol/L，c（B）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，c（C）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，該溫度下，反應平衡常數為k=

[c(C)]2

c(C)[c(B)]3

=

(0.2mol/L)2

0.5mol/L×(0.2mol/L)3

=10mol^-2?L²；
恒溫恒壓時，再向此容器內通入1.8mol A，假定平衡不移動，體積之比等于物質的量之比，令此時體積為VL，則：
2L：VL=（1mol+04mol+0.4mol）：（2.8mol+0.4mol+0.4mol），解得V=4，此時各物質的濃度為c（A）=

2.8mol

4L

=0.7mol/L，c（B）=

0.4mol

4L

=0.1mol/L，c（C）=

0.4mol

4L

=0.1mol/L，濃度商Qc=

(0.1mol/L)2

0.7mol/L×(0.1mol/L)3

=14.3mol^-2?L²，大于10mol^-2?L²，所以平衡向逆反應進行．
故答案為：1.2；10mol^-2?L²；逆反應；
（2）溶液中c（Ba²⁺）=

1×10-10

=10^-5mol/L，所以c（CO₃^2-）=

Ksp(BaCO3)

c(Ba2+)

=

5×10-9

10-5

=5×10^-4mol/L，故答案為：5×10^-4；
（3）HA為弱酸，HA的電離平衡常數K_a=1×10^-6，A^-與水電離出的H⁺結合成HA使NaA的水溶液呈堿性，水解方程式為A^-+H₂O?HA+OH^-，其水解常數為K_h=

KW

Ka

=

10-14

10-6

=10^-8，小于HA的電離平衡常數K_a=1×10^-6，電離大于水解程度，相同物質的量濃度的HA和NaA兩溶液等體積混合后，濃度相等，所以溶液呈酸性．
故答案為：A^-+H₂O?HA+OH^-；酸性．