Chemical Kinetics NEET प्रश्न हिंदी में — रसायन विज्ञान (Chemistry) MCQ उत्तर सहित

(A) द्वितीय कोटि की अभिक्रिया के लिए, $\frac{dx}{dt}=K\left(a-x\right)\left(b-x\right)$

जहाँ ‘a’ तथा ‘b’ अभिकारकों की प्रारंभिक सांद्रताएँ हैं। समाकलन करने पर,

$$\begin{gathered} K=\frac{2.303}{t(a-b)}\log \frac{b\left(a-x\right)}{a\left(b-x\right)} \\ \therefore \frac{Kt\left(a-b\right)}{2.303}=\log \left[\frac{\left(a-x\right)}{\left(b-x\right)}\right]-\log \left[\frac{a}{b}\right] \\ \therefore A plot of \log \left[\frac{\left(a-x\right)}{\left(b-x\right)}\right] vs time, t would give a straight \end{gathered}$$

धनात्मक ढाल वाली रेखा= $\frac{K\left(a-b\right)}{2.303}$

(A) $$\begin{gathered} K=\frac{0.6932}{120} ....\left(1\right) \\ K=\frac{2.303}{t}\log \frac{a}{0.10a}=\frac{2.303}{t}\log 10 ......\left(2\right) \\ Equating \left(1\right) and \left(2\right)\frac{0.6932}{120}=\frac{2.303}{t} \\ t=399 minutes \end{gathered}$$

(C) $$\begin{gathered} \frac{d\mathcal{l}nK}{dT}=\frac{E_a}{R{T}^2}\therefore \frac{dK}{K}=\frac{E_a}{R{T}^2}dT \\ \frac{dK}{K}=\frac{11.11}{100}; dT=1°C; T=27°C=300 K \\ \therefore 0.1111=\frac{E_a}{1.987\times 300\times 300} \\ \therefore E_a=0.1111\times 1.987\times {\left[300\right]}^2 \\ At 127°C \\ \frac{dK}{K}=\frac{E_a}{1.987\times {\left(400\right)}^2}\frac{0.1111\times 1.987\times {\left(300\right)}^2}{1.987\times {\left(400\right)}^2} \\ =0.1111\times {\left(\frac{3}{4}\right)}^2=0.06249 \\ \therefore \%change=6.25 \end{gathered}$$

(B) $t_{1/2}=5730 y$

यदि जीवित वृक्ष में प्रारंभिक ${}^{14}C$ सक्रियता a है, तो

मृत लकड़ी में सक्रियता,$a_t = \frac{80}{100} \times a$

नाभिकीय / रेडियोऐक्टिव क्षय प्रथम कोटि की

बलगतिकी का पालन करते हैं। अतः, $t=\frac{2.303}{0.693/t_{1/2}}\log \frac{a}{a_t}and k=\frac{0.693}{t_{1/2}}$

इसलिए, $t=\frac{2.303}{0.693/t_{1/2}}\log \frac{a}{{\displaystyle \frac{80}{100}a}}$

  $=\frac{2.303\times 5730y}{0.693}\log \frac{100}{80}$

$So, t=1845.4 y$

(A) A की शेष मात्रा $n_1$ अर्ध-आयु के बाद $= {\left(\frac{1}{2}\right)}^{n1} \left[A_0\right]$

B की शेष मात्रा $n^2$ अर्ध-आयु के बाद $= {\left(\frac{1}{2}\right)}^{n2} \left[B_0\right]$

अंत में, प्रश्नानुसार

$$\begin{gathered} \frac{\left[A^0\right]}{2^{n1}}=\frac{{\displaystyle \left[B^0\right]}}{{\displaystyle 2^{n2}}}\Rightarrow \frac{4}{2^{n1}}=\frac{{\displaystyle 1}}{{\displaystyle 2^{n2}}},\left[\left[A_0\right]=4\left[B_0\right]\right] \\ \therefore \frac{2^{n1}}{2^{n2}}=4\Rightarrow 2^{n1-n2}={\left(2\right)}^2\therefore n_1-n_2=2 \\ \therefore n_2=\left(n_1-2\right) .....\left(1\right) \\ Also t=n_1\times t_{1/2\left(A\right)}; t=n_2\times t_{1/2\left(B\right)} \end{gathered}$$

(मान लीजिए समय t के बाद दोनों की सांद्रता समान हो जाती है)

$\therefore \frac{n_1\times t_{1/2\left(A\right)}}{n_2\times t_{1/2\left(B\right)}}=1\Rightarrow \frac{n_1\times 5}{n_2\times 15}=1\Rightarrow \frac{n_1}{n_1}=3 .....\left(2\right)$

समीकरण (1) तथा (2) से

$$\begin{gathered} n_1=3, n_2=1 \\ t=3\times 5=15 minutes \end{gathered}$$

(A). कोयले का एक ढेला वायु में मध्यम दर से जलता है जबकि कोयले की धूल विस्फोटक रूप से जलती है क्योंकि कोयले की धूल में कार्बन के अत्यंत सूक्ष्म कण होते हैं। अतः किसी निश्चित द्रव्यमान के लिए कोयले की धूल का पृष्ठीय क्षेत्रफल ढेले वाले कोयले की तुलना में बहुत अधिक होता है। बढ़ा हुआ पृष्ठीय क्षेत्रफल ऑक्सीकारक ऑक्सीजन गैस (वायु में) के साथ निकट संपर्क बनने देता है और इसलिए कोयले की धूल बहुत उच्च दर से जलकर विस्फोट कर देती है। ढेले वाले कोयले की स्थिति में अभिक्रिया के लिए उपलब्ध पृष्ठ छोटा होता है, अतः यह वायु में मध्यम दर से धीरे-धीरे जलता है।

(C). द्रव ब्रोमीन, ब्रोमीन वाष्प की तुलना में धीमी अभिक्रिया करती है क्योंकि द्रव ब्रोमीन में ब्रोमीन के अणु एक ऐसे बल द्वारा बँधे रहते हैं जो वाष्प प्रावस्था में ब्रोमीन के दो अणुओं के बीच विद्यमान बल से कहीं अधिक प्रबल है। अतः ब्रोमीन के अणुओं को मुक्त करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(B). अभिक्रिया,$N_{2 }\left(10atm\right) 3H_2 \left(10atm\right)\to 2N{H}_3 \left(g\right) is faster because$ अभिकारकों के उच्चतर आंशिक दाबों के कारण।

(A). किसी अभिक्रिया की आणविकता प्रयोग द्वारा निर्धारित नहीं की जा सकती क्योंकि आणविकता अभिक्रियाओं को क्रियाविधि के आधार पर दी जाती है।

(B). प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,

$[A{]}_f [A{]}_0 exp(- kt)$

$$\begin{gathered} [A{]}_0- [A{]}_f= [A{]}_0- [A{]}_0 exp( -kt) [A{]}_0 (1- exp( -kt) \\ or \frac{[A{]}_0- [A{]}_f}{[A{]}_0} (1- exp( -kt) \end{gathered}$$

अतः, वियोजन की मात्रा = (1 – exp (–kt)

प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,

$k=A exp\left(-E_a/RT\right)=A exp\left(\frac{J mo{l}^{-1}}{J mo{l}^{-1}{K}^{-1}K}\right)$

अतः A के मात्रक वही हैं जो k के हैं। प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए, k के मात्रक समय${}^{-1}$ के हैं। अतः A के मात्रक भी समय${}^{-1}$