Chemical Equilibrium MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Chemical Equilibrium - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें
Last updated on Jun 23, 2025
Latest Chemical Equilibrium MCQ Objective Questions
Chemical Equilibrium Question 1:
298 K पर निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए मानक साम्यावस्था स्थिरांक निर्धारित करें
2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 1 Detailed Solution
सिद्धांत:
इलेक्ट्रोड विभव का उपयोग करके मानक साम्यावस्था स्थिरांक का निर्धारण
- एक रेडॉक्स अभिक्रिया के लिए मानक साम्यावस्था स्थिरांक, (\(K^\circ \)), का उपयोग नेर्नस्ट समीकरण के इस रूप में किया जा सकता है: \( \Delta G^\circ = -RT \ln K^\circ \).
- हम यह भी जानते हैं कि \( \Delta G^\circ = -nFE^\circ_{\text{cell}} \), जहाँ (n) विनिमय किए गए इलेक्ट्रॉनों के मोलों की संख्या है, (F) फैराडे का स्थिरांक (96485 C/mol) है, और \( E^\circ_{\text{cell}} \) मानक सेल विभव है।
- इस प्रकार, \( \ln K^\circ = \frac{nFE^\circ_{\text{cell}}}{RT} \), जहाँ R = 8.314 J/mol K और T = 298 K है।
गणना:
- अर्ध-अभिक्रियाओं और उनके मानक इलेक्ट्रोड विभवों की पहचान करें:
- Fe3+ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया: \( \text{Fe}^{3+} + e^- \rightarrow \text{Fe}^{2+} \, (E^\circ = 0.77 \, \text{V}) \)
- Sn2+ के लिए ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया: \( \text{Sn}^{2+} \rightarrow \text{Sn}^{4+} + 2e^- \, (E^\circ = -0.15 \, \text{V}) \)
- सेल विभव, \( E^\circ_{\text{cell}} \) की गणना करें:
- \( E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode}} - E^\circ_{\text{anode}} \)
- \( E^\circ_{\text{cell}} = 0.77 - (-0.15) = 0.92 \, \text{V} \)
- \( K^\circ = e^{\frac{nFE^\circ_{\text{cell}}}{RT}} \) का उपयोग करके साम्यावस्था स्थिरांक की गणना करें:
- \( n = 2 \) (चूँकि संतुलित अभिक्रिया में प्रति आयरन आयन 2 इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित होते हैं)
- \( K^\circ = e^{\frac{(2)(96485)(0.92)}{(8.314)(298)}} \)
- \( K^\circ = e^{71.62} \approx 10^{21} \)
निष्कर्ष:
सही उत्तर 1021 है।
Chemical Equilibrium Question 2:
एक स्वेच्छिक यौगिक \(P_2Q\) निम्न अभिक्रिया के अनुसार विघटित होता है:\(2P_2Q (g) \rightleftharpoons 2P_2 (g) + Q_2 (g)\) यदि हम \(4\) मोल \(P_2Q\) से विघटन अभिक्रिया प्रारंभ करते हैं और साम्यावस्था स्थिरांक \(K_p\) का मान संख्यात्मक रूप से साम्यावस्था पर कुल दाब के बराबर है, तो साम्यावस्था पर कौन सा/से विकल्प सही है/हैं:
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 2 Detailed Solution
संकल्पना:
साम्यावस्था और वियोजन की मात्रा
- विघटन अभिक्रिया है: 2P2Q ⇌ 2P2 + Q2
- मान लीजिये प्रारम्भ में P2Q के 4 मोल लिये गये हैं। वियोजन की मात्रा α है।
- साम्यावस्था पर:
- P2Q = 4(1 - α)
- P2 = 4α (चूँकि प्रत्येक 2 मोल के लिए 2 x α)
- Q2 = 2α
- कुल मोल = 4(1 - α) + 4α + 2α = 4 + 2α
- दिया गया है कि Kp = P (संख्यात्मक रूप से साम्यावस्था पर कुल दाब के बराबर)
- यह α में एक घनीय समीकरण देता है: 2α³ = (1 - α)²(4 + 2α)
- इसे हल करने पर α = 2/3 प्राप्त होता है
व्याख्या:
\(2P_2Q \rightleftharpoons 2P_2 + Q_2\)
\(t = 0 \quad 4 \quad 0 \quad 0\)
\(t = eq \quad 4(1-\alpha) \quad 4\alpha \quad 2\alpha\)
\(K_p = \dfrac{\left(\dfrac{4\alpha}{4+2\alpha} \times P\right)^2 \left(\dfrac{2\alpha}{4 + 2\alpha}\times P \right)}{\left(\dfrac{4(1-\alpha)}{4+2\alpha} \times P\right)^2} = \dfrac{2\alpha^3}{(1-\alpha)^2 (4+2\alpha)} \times P\)
लेकिन \(K_p = P\) (दिया गया है) \(\therefore 2\alpha^3 = (1-\alpha)^2 (4+2\alpha)\)
\(\therefore - 6\alpha + 4 = 0 \quad \therefore \alpha= \dfrac{2}{3}\)
साम्यावस्था पर कुल मोल \(= 4 + 2\alpha = \dfrac{16}{3}\)
\(n_{P_2 Q} = n_{Q_2} = \dfrac{4}{3}, n_{P_2} = \dfrac{8}{3}\)
\(= \dfrac{8}{3} + \dfrac{4}{3} = \dfrac{12}{3} = 4 \) उत्पादों के कुल मोल
- कथन 1: गलत।
- साम्यावस्था पर, P2Q के मोल = 4(1 - α) = 4(1 - 2/3) = 4/3 ≠ प्रारंभिक मोल (4)
- कथन 2: सही।
- P2 के मोल = 4α = 4 x 2/3 = 8/3
- कथन 3: सही।
- α = 2/3 समीकरण को हल करने से प्राप्त हुआ
- कथन 4: सही।
- उत्पाद = P2 (8/3) + Q2 (4/3) = 12/3 = 4 मोल
इसलिए, सही कथन हैं: विकल्प 2, 3 और 4
Chemical Equilibrium Question 3:
जब NO2 का एक नमूना एक पात्र में रखा जाता है, तो यह साम्यावस्था शीघ्र ही स्थापित हो जाती है:
\(2 \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4(\mathrm{~g})\)
यदि यह साम्यावस्था मिश्रण उच्च तापमान और निम्न दाब पर गहरा रंग का है, तो अभिक्रिया के बारे में इनमें से कौन सा कथन सत्य है?
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 3 Detailed Solution
संकल्पना:
ले-शैतेलिए का सिद्धांत और साम्यावस्था अभिक्रियाओं में रंग परिवर्तन
- ले-शैतेलिए का सिद्धांत कहता है कि जब साम्यावस्था पर एक निकाय तापमान, दाब या सांद्रता में परिवर्तन के अधीन होता है, तो निकाय व्यवधान के प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए समायोजित होगा।
- दी गई साम्यावस्था में:
2NO2(g) ⇌ N2O4(g)
-
\(\Delta n = -1\)
-
- NO2 एक भूरी गैस है, और N2O4 रंगहीन है। अभिक्रिया गतिशील है, और इसकी स्थिति तापमान और दाब पर निर्भर करती है।
- उच्च तापमान पर, अभिक्रिया उत्पादों (N2O4) की ओर बढ़ती है, और साम्यावस्था मिश्रण रंगहीन हो जाता है।
- निम्न दाब पर, अभिक्रिया अधिक NO2 के निर्माण का पक्षधर होती है, जिससे भूरे रंग की NO2 गैस के कारण गहरा रंग बनता है।
- अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, जिसका अर्थ है कि जब यह N2O4 बनाता है तो यह ऊष्मा छोड़ता है।
व्याख्या:
- कथन 1: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
- कथन 2: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
- कथन 3: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और N2O4 का रंग NO2 से गहरा है। यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है।
- कथन 4: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO2 का रंग N2O4 से गहरा है। यह सही कथन है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है इसलिए NO2 अधिक उत्पन्न होगा।
अंतिम उत्तर: सही कथन है: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO2 का रंग N2O4 से गहरा है।
Chemical Equilibrium Question 4:
एक विशेष तापमान पर रासायनिक अभिक्रिया A(g) \(\rightleftharpoons\) B(g) पर विचार कीजिए जिसका साम्य स्थिरांक का मान एक से बड़ा है। A तथा B अणुओं के योजनाबद्ध ऊर्जा स्तरों को नीचे दिया गया हैं। निम्नलिखित में से, ऊर्जा स्तरों का सही विकल्प है
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 4 Detailed Solution
संकल्पना:
किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:
\(\Delta G = -RT \ln K \)
-
साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।
-
ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।
व्याख्या:
-
ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।
-
A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।
-
जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।
निष्कर्ष:
सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (Keq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।
Chemical Equilibrium Question 5:
अभिक्रिया : PCl5 (g) \(\rightleftharpoons\) PCI3 (g) + Cl2 (g), में ज़ीनन को स्थिर आयतन पर संकलित करने पर साम्य
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 5 Detailed Solution
संकल्पना:
ले-शातैलिए का सिद्धांत और एक अक्रिय गैस के योग का प्रभाव
- ले-शातैलिए का सिद्धांत कहता है कि यदि साम्यावस्था पर किसी निकाय पर कोई बाह्य परिवर्तन लागू किया जाता है, तो निकाय परिवर्तन के प्रभाव का आंशिक रूप से प्रतिकार करने के लिए स्वयं को समायोजित करेगा।
परिवर्तन | साम्यावस्था पर प्रभाव |
अभिकारक का योग | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है ताकि जोड़ा गया अभिकारक उपभोग हो सके। |
उत्पाद का योग | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है ताकि जोड़ा गया उत्पाद उपभोग हो सके। |
अभिकारक का निष्कासन | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है ताकि हटाया गया अभिकारक प्रतिस्थापित हो सके। |
उत्पाद का निष्कासन | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है ताकि हटाया गया उत्पाद प्रतिस्थापित हो सके। |
दाब में वृद्धि (आयतन घटाकर) | साम्यावस्था गैस के कम मोल वाली ओर विस्थापित होती है। |
दाब में कमी (आयतन बढ़ाकर) | साम्यावस्था गैस के अधिक मोल वाली ओर विस्थापित होती है। |
तापमान में वृद्धि (ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय जोड़ी गई ऊष्मा को अवशोषित करता है। |
तापमान में कमी (ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय अधिक ऊष्मा मुक्त करता है। |
तापमान में वृद्धि (ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय जोड़ी गई ऊष्मा को अवशोषित करता है। |
तापमान में कमी (ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय अधिक ऊष्मा मुक्त करता है। |
अक्रिय गैस का योग (स्थिर आयतन पर) | साम्यावस्था की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं। अभिक्रियाशील गैसों के आंशिक दाब अपरिवर्तित रहते हैं। |
अक्रिय गैस का योग (स्थिर दाब पर) | प्रभावी रूप से आयतन बढ़ाता है, जिससे समग्र दाब कम हो जाता है और साम्यावस्था गैस के अधिक मोल वाली ओर विस्थापित हो जाती है। |
उत्प्रेरक का योग | साम्यावस्था की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं। एक उत्प्रेरक उस दर को तेज करता है जिस पर साम्यावस्था पहुँची है, लेकिन साम्यावस्था की स्थिति को नहीं बदलता है। |
व्याख्या:
- PCl5 (g) ⇌ PCl3 (g) + Cl2 (g)
- इस निकाय में स्थिर आयतन पर जीनॉन गैस जोड़ने पर:
- 1. निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है क्योंकि अब अधिक गैस अणु उपस्थित हैं।
- 2. PCl5, PCl3, या Cl2 के आंशिक दाबों में परिवर्तन नहीं होता है क्योंकि आयतन स्थिर रहता है और जीनॉन इनमें से किसी भी स्पीशीज के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
इसलिए, साम्यावस्था की स्थिति विस्थापित नहीं होती है, और अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा अपरिवर्तित रहती है।
सही उत्तर है अभिकारक और उत्पादों की मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होगा।
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एक विशेष तापमान पर रासायनिक अभिक्रिया A(g) \(\rightleftharpoons\) B(g) पर विचार कीजिए जिसका साम्य स्थिरांक का मान एक से बड़ा है। A तथा B अणुओं के योजनाबद्ध ऊर्जा स्तरों को नीचे दिया गया हैं। निम्नलिखित में से, ऊर्जा स्तरों का सही विकल्प है
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFसंकल्पना:
किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:
\(\Delta G = -RT \ln K \)
-
साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।
-
ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।
व्याख्या:
-
ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।
-
A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।
-
जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।
निष्कर्ष:
सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (Keq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।
एक द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है तथा इसकी खिंचाव आवृत्ति 0.5 eV के अनुरूप है। अणु को eV में वियोजन करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा ______ है।
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
आदर्श आवर्ती दोलक:
- आदर्श आवर्ती दोलक मॉडल द्विपरमाणुक अणुओं में कंपन गति का आधार है।
- आदर्श आवर्ती दोलक की ऊर्जा इस प्रकार दी जाती है,
\({E_n} = (n + {1 \over 2})h\nu \) जहाँ n= 0, 1, 2...
व्याख्या:
- द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है।
- द्विपरमाणुक अणु की प्रसार आवृत्ति 0.5 eV है। अब, प्रसार आवृत्ति दो क्रमागत ऊर्जा स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर \(h\nu \) है।
- अब, शून्य-बिंदु ऊर्जा की ऊर्जा है
\({E_0} = {1 \over 2}h\nu \)
- इसलिए, शून्य-बिंदु ऊर्जा का मान है
=\({1 \over 2}h\nu \)
= \({{0.5} \over 2}\)
= \(0.25\).
- अब, एक आदर्श आवर्ती दोलक के लिए,
साम्यावस्था आबंध वियोजन ऊर्जा = (शून्य बिंदु ऊर्जा + न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा)।
- इसलिए, न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा = साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा - शून्य बिंदु ऊर्जा।
- इसलिए, अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा
= \(\left( {4.75 - 0.25} \right)\) eV
= \(4.50\) eV
निष्कर्ष:-
इसलिए, eV में अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा 4.50 eV है।
एक दिए ताप पर गैसीय प्रावस्था अभिक्रिया 2A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) पर विचार कीजिए। संपूर्ण दाब 2.0 bar पर जब A(g) के 2.0 मोलों की B(g) के 2.0 मोलों से अभिक्रिया की जाती है तो साम्य अवस्था में C(g) के 0.8 मोलों का विरचन होता है। इस अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक KP का मान दिए ताप पर जिसके निकटतम है, वह है
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFअभिक्रिया N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g), के ऊष्मागतिक राशि जो उस दाब पर निर्भर करती है जिस पर साम्य प्राप्त होता है, वह _____ है। (सुपरस्क्रिप्ट 'o' मानक अवस्था को दर्शाती है)
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDFअवधारणा:
- ऊष्मागतिक साम्यावस्था ऊष्मागतिकी की एक स्वयंसिद्ध अवधारणा है। यह एक एकल ऊष्मागतिक निकाय की आंतरिक अवस्था या कई ऊष्मागतिक निकायों के बीच संबंध है।
- पारस्परिक ऊष्मागतिक साम्यावस्था में निकाय एक साथ पारस्परिक तापीय, यांत्रिक, रासायनिक और विकिरण साम्यावस्था में होते हैं।
व्याख्या:
- साम्यावस्था स्थिरांक (Kp) रससमीकरणमितीय निरूपण पर निर्भर करता है।
- साम्यावस्था स्थिरांक (Kp) ΔG° पर भी निर्भर करता है जो अभिकारक और उत्पादों के लिए चुने गए मानक अवस्था पर निर्भर करता है।
- रासायनिक अभिक्रिया N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) के लिए, साम्यावस्था पर मोल अंशों के अनुपात का मान निम्न है
\(\frac{{{\rm{x}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}}^{\rm{2}}}}{{{x_{{N_2}}}x_{{H_2}}^3}}\)
- अब, दाब (P) में वृद्धि के साथ, साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होगी, जहाँ मोलों की संख्या घट जाएगी, ताकि साम्यावस्था स्थिरांक (Kp) स्थिर रहे।
निष्कर्ष:
इसलिए, अभिक्रिया N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) के लिए, ऊष्मागतिक राशि जो उस दाब पर निर्भर करती है जिस पर साम्यावस्था है, मोल अंशों का अनुपात साम्यावस्था पर,
\(\frac{{{\rm{x}}_{{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}}^{\rm{2}}}}{{{x_{{N_2}}}x_{{H_2}}^3}}\) है।
Chemical Equilibrium Question 10:
अभिक्रिया पर विचार कीजिए
उपरोक्त अभिक्रिया के लिए यदि a, x तथा xe क्रमश: A की प्रारंभिक सांद्रता B की समय t पर सान्द्रता तथा B की साम्य पर सांद्रता हैं, तो \(\frac{dx}{dt}\) है:
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 10 Detailed Solution
Chemical Equilibrium Question 11:
एक विशेष तापमान पर रासायनिक अभिक्रिया A(g) \(\rightleftharpoons\) B(g) पर विचार कीजिए जिसका साम्य स्थिरांक का मान एक से बड़ा है। A तथा B अणुओं के योजनाबद्ध ऊर्जा स्तरों को नीचे दिया गया हैं। निम्नलिखित में से, ऊर्जा स्तरों का सही विकल्प है
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 11 Detailed Solution
संकल्पना:
किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:
\(\Delta G = -RT \ln K \)
-
साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।
-
ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।
व्याख्या:
-
ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।
-
A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।
-
जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।
निष्कर्ष:
सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (Keq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।
Chemical Equilibrium Question 12:
एक द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है तथा इसकी खिंचाव आवृत्ति 0.5 eV के अनुरूप है। अणु को eV में वियोजन करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा ______ है।
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 12 Detailed Solution
अवधारणा:
आदर्श आवर्ती दोलक:
- आदर्श आवर्ती दोलक मॉडल द्विपरमाणुक अणुओं में कंपन गति का आधार है।
- आदर्श आवर्ती दोलक की ऊर्जा इस प्रकार दी जाती है,
\({E_n} = (n + {1 \over 2})h\nu \) जहाँ n= 0, 1, 2...
व्याख्या:
- द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है।
- द्विपरमाणुक अणु की प्रसार आवृत्ति 0.5 eV है। अब, प्रसार आवृत्ति दो क्रमागत ऊर्जा स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर \(h\nu \) है।
- अब, शून्य-बिंदु ऊर्जा की ऊर्जा है
\({E_0} = {1 \over 2}h\nu \)
- इसलिए, शून्य-बिंदु ऊर्जा का मान है
=\({1 \over 2}h\nu \)
= \({{0.5} \over 2}\)
= \(0.25\).
- अब, एक आदर्श आवर्ती दोलक के लिए,
साम्यावस्था आबंध वियोजन ऊर्जा = (शून्य बिंदु ऊर्जा + न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा)।
- इसलिए, न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा = साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा - शून्य बिंदु ऊर्जा।
- इसलिए, अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा
= \(\left( {4.75 - 0.25} \right)\) eV
= \(4.50\) eV
निष्कर्ष:-
इसलिए, eV में अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा 4.50 eV है।
Chemical Equilibrium Question 13:
एक स्वेच्छिक यौगिक \(P_2Q\) निम्न अभिक्रिया के अनुसार विघटित होता है:\(2P_2Q (g) \rightleftharpoons 2P_2 (g) + Q_2 (g)\) यदि हम \(4\) मोल \(P_2Q\) से विघटन अभिक्रिया प्रारंभ करते हैं और साम्यावस्था स्थिरांक \(K_p\) का मान संख्यात्मक रूप से साम्यावस्था पर कुल दाब के बराबर है, तो साम्यावस्था पर कौन सा/से विकल्प सही है/हैं:
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 13 Detailed Solution
संकल्पना:
साम्यावस्था और वियोजन की मात्रा
- विघटन अभिक्रिया है: 2P2Q ⇌ 2P2 + Q2
- मान लीजिये प्रारम्भ में P2Q के 4 मोल लिये गये हैं। वियोजन की मात्रा α है।
- साम्यावस्था पर:
- P2Q = 4(1 - α)
- P2 = 4α (चूँकि प्रत्येक 2 मोल के लिए 2 x α)
- Q2 = 2α
- कुल मोल = 4(1 - α) + 4α + 2α = 4 + 2α
- दिया गया है कि Kp = P (संख्यात्मक रूप से साम्यावस्था पर कुल दाब के बराबर)
- यह α में एक घनीय समीकरण देता है: 2α³ = (1 - α)²(4 + 2α)
- इसे हल करने पर α = 2/3 प्राप्त होता है
व्याख्या:
\(2P_2Q \rightleftharpoons 2P_2 + Q_2\)
\(t = 0 \quad 4 \quad 0 \quad 0\)
\(t = eq \quad 4(1-\alpha) \quad 4\alpha \quad 2\alpha\)
\(K_p = \dfrac{\left(\dfrac{4\alpha}{4+2\alpha} \times P\right)^2 \left(\dfrac{2\alpha}{4 + 2\alpha}\times P \right)}{\left(\dfrac{4(1-\alpha)}{4+2\alpha} \times P\right)^2} = \dfrac{2\alpha^3}{(1-\alpha)^2 (4+2\alpha)} \times P\)
लेकिन \(K_p = P\) (दिया गया है) \(\therefore 2\alpha^3 = (1-\alpha)^2 (4+2\alpha)\)
\(\therefore - 6\alpha + 4 = 0 \quad \therefore \alpha= \dfrac{2}{3}\)
साम्यावस्था पर कुल मोल \(= 4 + 2\alpha = \dfrac{16}{3}\)
\(n_{P_2 Q} = n_{Q_2} = \dfrac{4}{3}, n_{P_2} = \dfrac{8}{3}\)
\(= \dfrac{8}{3} + \dfrac{4}{3} = \dfrac{12}{3} = 4 \) उत्पादों के कुल मोल
- कथन 1: गलत।
- साम्यावस्था पर, P2Q के मोल = 4(1 - α) = 4(1 - 2/3) = 4/3 ≠ प्रारंभिक मोल (4)
- कथन 2: सही।
- P2 के मोल = 4α = 4 x 2/3 = 8/3
- कथन 3: सही।
- α = 2/3 समीकरण को हल करने से प्राप्त हुआ
- कथन 4: सही।
- उत्पाद = P2 (8/3) + Q2 (4/3) = 12/3 = 4 मोल
इसलिए, सही कथन हैं: विकल्प 2, 3 और 4
Chemical Equilibrium Question 14:
जब NO2 का एक नमूना एक पात्र में रखा जाता है, तो यह साम्यावस्था शीघ्र ही स्थापित हो जाती है:
\(2 \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4(\mathrm{~g})\)
यदि यह साम्यावस्था मिश्रण उच्च तापमान और निम्न दाब पर गहरा रंग का है, तो अभिक्रिया के बारे में इनमें से कौन सा कथन सत्य है?
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 14 Detailed Solution
संकल्पना:
ले-शैतेलिए का सिद्धांत और साम्यावस्था अभिक्रियाओं में रंग परिवर्तन
- ले-शैतेलिए का सिद्धांत कहता है कि जब साम्यावस्था पर एक निकाय तापमान, दाब या सांद्रता में परिवर्तन के अधीन होता है, तो निकाय व्यवधान के प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए समायोजित होगा।
- दी गई साम्यावस्था में:
2NO2(g) ⇌ N2O4(g)
-
\(\Delta n = -1\)
-
- NO2 एक भूरी गैस है, और N2O4 रंगहीन है। अभिक्रिया गतिशील है, और इसकी स्थिति तापमान और दाब पर निर्भर करती है।
- उच्च तापमान पर, अभिक्रिया उत्पादों (N2O4) की ओर बढ़ती है, और साम्यावस्था मिश्रण रंगहीन हो जाता है।
- निम्न दाब पर, अभिक्रिया अधिक NO2 के निर्माण का पक्षधर होती है, जिससे भूरे रंग की NO2 गैस के कारण गहरा रंग बनता है।
- अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, जिसका अर्थ है कि जब यह N2O4 बनाता है तो यह ऊष्मा छोड़ता है।
व्याख्या:
- कथन 1: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
- कथन 2: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
- कथन 3: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और N2O4 का रंग NO2 से गहरा है। यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है।
- कथन 4: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO2 का रंग N2O4 से गहरा है। यह सही कथन है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है इसलिए NO2 अधिक उत्पन्न होगा।
अंतिम उत्तर: सही कथन है: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO2 का रंग N2O4 से गहरा है।
Chemical Equilibrium Question 15:
अभिक्रिया : PCl5 (g) \(\rightleftharpoons\) PCI3 (g) + Cl2 (g), में ज़ीनन को स्थिर आयतन पर संकलित करने पर साम्य
Answer (Detailed Solution Below)
Chemical Equilibrium Question 15 Detailed Solution
संकल्पना:
ले-शातैलिए का सिद्धांत और एक अक्रिय गैस के योग का प्रभाव
- ले-शातैलिए का सिद्धांत कहता है कि यदि साम्यावस्था पर किसी निकाय पर कोई बाह्य परिवर्तन लागू किया जाता है, तो निकाय परिवर्तन के प्रभाव का आंशिक रूप से प्रतिकार करने के लिए स्वयं को समायोजित करेगा।
परिवर्तन | साम्यावस्था पर प्रभाव |
अभिकारक का योग | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है ताकि जोड़ा गया अभिकारक उपभोग हो सके। |
उत्पाद का योग | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है ताकि जोड़ा गया उत्पाद उपभोग हो सके। |
अभिकारक का निष्कासन | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है ताकि हटाया गया अभिकारक प्रतिस्थापित हो सके। |
उत्पाद का निष्कासन | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है ताकि हटाया गया उत्पाद प्रतिस्थापित हो सके। |
दाब में वृद्धि (आयतन घटाकर) | साम्यावस्था गैस के कम मोल वाली ओर विस्थापित होती है। |
दाब में कमी (आयतन बढ़ाकर) | साम्यावस्था गैस के अधिक मोल वाली ओर विस्थापित होती है। |
तापमान में वृद्धि (ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय जोड़ी गई ऊष्मा को अवशोषित करता है। |
तापमान में कमी (ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय अधिक ऊष्मा मुक्त करता है। |
तापमान में वृद्धि (ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था दायीं ओर (उत्पादों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय जोड़ी गई ऊष्मा को अवशोषित करता है। |
तापमान में कमी (ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं के लिए) | साम्यावस्था बायीं ओर (अभिकारकों की ओर) विस्थापित होती है क्योंकि निकाय अधिक ऊष्मा मुक्त करता है। |
अक्रिय गैस का योग (स्थिर आयतन पर) | साम्यावस्था की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं। अभिक्रियाशील गैसों के आंशिक दाब अपरिवर्तित रहते हैं। |
अक्रिय गैस का योग (स्थिर दाब पर) | प्रभावी रूप से आयतन बढ़ाता है, जिससे समग्र दाब कम हो जाता है और साम्यावस्था गैस के अधिक मोल वाली ओर विस्थापित हो जाती है। |
उत्प्रेरक का योग | साम्यावस्था की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं। एक उत्प्रेरक उस दर को तेज करता है जिस पर साम्यावस्था पहुँची है, लेकिन साम्यावस्था की स्थिति को नहीं बदलता है। |
व्याख्या:
- PCl5 (g) ⇌ PCl3 (g) + Cl2 (g)
- इस निकाय में स्थिर आयतन पर जीनॉन गैस जोड़ने पर:
- 1. निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है क्योंकि अब अधिक गैस अणु उपस्थित हैं।
- 2. PCl5, PCl3, या Cl2 के आंशिक दाबों में परिवर्तन नहीं होता है क्योंकि आयतन स्थिर रहता है और जीनॉन इनमें से किसी भी स्पीशीज के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
इसलिए, साम्यावस्था की स्थिति विस्थापित नहीं होती है, और अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा अपरिवर्तित रहती है।
सही उत्तर है अभिकारक और उत्पादों की मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होगा।