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Kp and Kc Relationship Questions in Hindi

Class 11 Chemistry · 6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) · Kp and Kc Relationship

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100%

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Showing 50 of 367 questions in Hindi

201
DifficultMCQ
अभिक्रिया $NH_4HS_{(s)} \rightleftharpoons NH_{3(g)} + H_2S_{(g)}$ के लिए,यदि $105 \ ^\circ C$ तापमान पर अभिक्रिया पात्र में कुल दाब $1.12 \ atm$ है,तो इस साम्य के लिए $K_p$ ......... होगा।
A
$0.56$
B
$1.25$
C
$0.31$
D
$0.63$

Solution

(C) साम्य अभिक्रिया $NH_4HS_{(s)} \rightleftharpoons NH_{3(g)} + H_2S_{(g)}$ है।
माना साम्य पर आंशिक दाब $P_{NH_3} = P_{H_2S} = x$ है।
कुल दाब $P_{total} = P_{NH_3} + P_{H_2S} = x + x = 2x$.
दिया गया है $P_{total} = 1.12 \ atm$,इसलिए $2x = 1.12$,जिससे $x = 0.56 \ atm$ प्राप्त होता है।
साम्य स्थिरांक $K_p = P_{NH_3} \times P_{H_2S} = x \times x = x^2$.
$K_p = (0.56)^2 = 0.3136 \approx 0.31$.
202
DifficultMCQ
प्रारंभिक अभिक्रिया $A_{2(g)} + B_{2(g)} \rightleftharpoons 2AB_{(g)}$ के लिए,अग्र अभिक्रिया की दर $r_f = 1.7 \times 10^{-18} [A_2][B_2]$ द्वारा दी गई है। यदि गैसीय $AB$ के $A_2$ और $B_2$ में अपघटन की दर $r_r = 2.4 \times 10^{-21} [AB]^2$ द्वारा दी गई है,तो $A_2$ और $B_2$ से $AB$ के निर्माण के लिए साम्य स्थिरांक ...... होगा।
A
$1.4 \times 10^{-3}$
B
$2.8 \times 10^{-3}$
C
$1.4 \times 10^{2}$
D
$0.7 \times 10^{3}$

Solution

(D) प्रारंभिक अभिक्रिया $A_{2(g)} + B_{2(g)} \rightleftharpoons 2AB_{(g)}$ के लिए,साम्य स्थिरांक $K_c$ अग्र दर स्थिरांक $k_f$ और प्रति दर स्थिरांक $k_r$ का अनुपात है।
दिया गया है $r_f = k_f [A_2][B_2] = 1.7 \times 10^{-18} [A_2][B_2]$,इसलिए $k_f = 1.7 \times 10^{-18}$।
दिया गया है $r_r = k_r [AB]^2 = 2.4 \times 10^{-21} [AB]^2$,इसलिए $k_r = 2.4 \times 10^{-21}$।
$K_c = \frac{k_f}{k_r} = \frac{1.7 \times 10^{-18}}{2.4 \times 10^{-21}} = \frac{1.7}{2.4} \times 10^3 \approx 0.7 \times 10^3$.
203
DifficultMCQ
अभिक्रिया $A_{(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons 2C_{(g)}$ के लिए $2 \ L$ के पात्र में $A$ के $1 \ mol$ और $B$ के $1.5 \ mol$ लिए जाते हैं। यदि साम्य पर $C$ की सांद्रता $0.35 \ M$ है,तो अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक $K_c$ ....... $M^{-1}$ होगा।
A
$0.295$
B
$2.36$
C
$1.178$
D
$0.673$

Solution

(B) प्रारंभिक मोल: $A = 1 \ mol$,$B = 1.5 \ mol$,$C = 0 \ mol$.
आयतन $V = 2 \ L$.
प्रारंभिक सांद्रता: $[A]_0 = 1/2 = 0.5 \ M$,$[B]_0 = 1.5/2 = 0.75 \ M$.
साम्य पर,$[C] = 0.35 \ M$.
स्टोइकियोमेट्री $A + 2B \rightleftharpoons 2C$ के अनुसार,यदि $2x = 0.35$,तो $x = 0.175 \ M$.
साम्य सांद्रता: $[A] = 0.5 - x = 0.5 - 0.175 = 0.325 \ M$.
$[B] = 0.75 - 2x = 0.75 - 0.35 = 0.4 \ M$.
$[C] = 0.35 \ M$.
$K_c = \frac{[C]^2}{[A][B]^2} = \frac{(0.35)^2}{(0.325)(0.4)^2} = \frac{0.1225}{0.325 \times 0.16} = \frac{0.1225}{0.052} \approx 2.3557 \approx 2.36 \ M^{-1}$.
204
MediumMCQ
अभिक्रिया $CaCO_{3(s)} \rightleftharpoons CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$ के लिए $800 \ ^oC$ पर $K_p = 1.16 \ atm$ है। यदि $1 \ L$ के पात्र में $1 \ mol$ $CaCO_{3(s)}$ लेकर अभिक्रिया शुरू की जाती है,तो साम्यावस्था पर $CO_2$ का आंशिक दाब $atm$ में कितना होगा?
A
$0.29$
B
$0.58$
C
$0.73$
D
$1.16$

Solution

(D) दी गई अभिक्रिया एक विषमांगी साम्यावस्था है: $CaCO_{3(s)} \rightleftharpoons CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$.
ठोस और गैसों से जुड़ी विषमांगी साम्यावस्था के लिए,साम्य स्थिरांक $K_p$ केवल गैसीय प्रजातियों के आंशिक दाब द्वारा परिभाषित होता है।
अतः,$K_p = P_{CO_2}$.
दिया गया है कि $K_p = 1.16 \ atm$,इसलिए साम्यावस्था पर $CO_2$ का आंशिक दाब $P_{CO_2} = 1.16 \ atm$ होगा।
205
MediumMCQ
अभिक्रिया $C_{(s)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$ के लिए $CO_2$ और $CO$ के आंशिक दाब क्रमशः $2.0 \ atm$ और $4.0 \ atm$ हैं। तो अभिक्रिया के लिए $K_p$ ............ होगा।
A
$0.5$
B
$4$
C
$8$
D
$32$

Solution

(C) अभिक्रिया $C_{(s)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक का व्यंजक है:
$K_p = \frac{(P_{CO})^2}{P_{CO_2}}$
यहाँ $P_{CO} = 4.0 \ atm$ और $P_{CO_2} = 2.0 \ atm$ दिया गया है।
मान रखने पर:
$K_p = \frac{(4.0)^2}{2.0} = \frac{16}{2.0} = 8$
अतः,$K_p$ का मान $8$ होगा।
206
DifficultMCQ
अभिक्रिया $A + B \rightleftharpoons C + D$ के लिए साम्य स्थिरांक $10$ है। यदि अग्र अभिक्रिया का वेग स्थिरांक $203$ है,तो पश्च अभिक्रिया का वेग स्थिरांक क्या होगा?
A
$20.3$
B
$10.3$
C
$2.03$
D
$203$

Solution

(A) साम्य स्थिरांक $K_c$ को अग्र अभिक्रिया के वेग स्थिरांक $K_f$ और पश्च अभिक्रिया के वेग स्थिरांक $K_r$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है:
$K_c = \frac{K_f}{K_r}$
दिया गया है $K_c = 10$ और $K_f = 203$:
$10 = \frac{203}{K_r}$
$K_r = \frac{203}{10} = 20.3$
207
MediumMCQ
अभिक्रिया $A + B \rightleftharpoons C + D$ के लिए,$A$ और $B$ की प्रारंभिक सांद्रताएँ समान हैं। यदि $D$ की साम्य सांद्रता $A$ की साम्य सांद्रता की दोगुनी है,तो साम्य स्थिरांक $K_c$ क्या होगा?
A
$4$
B
$9$
C
$0.25$
D
$1/9$
208
MediumMCQ
$1.0 \ dm^3$ के पात्र में $8 \ mol \ AB_3$ लिया जाता है। इसका वियोजन $2AB_{3(g)} \rightleftharpoons A_{2(g)} + 3B_{2(g)}$ के अनुसार होता है। यदि साम्यावस्था पर $2 \ mol \ A_2$ उपस्थित हो,तो अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक $K_c$ ....... $mol^2 \ L^{-2}$ होगा।
A
$12$
B
$3$
C
$27$
D
$36$

Solution

(C) अभिक्रिया: $2AB_{3(g)} \rightleftharpoons A_{2(g)} + 3B_{2(g)}$
प्रारंभिक मोल: $8, 0, 0$
साम्यावस्था पर,$n(A_2) = 2 \ mol$। $A_2$ का रससमीकरणमितीय गुणांक $1$ है,अतः अभिक्रिया में प्रयुक्त $AB_3$ के मोल $2 \times 2 = 4 \ mol$ होंगे।
साम्यावस्था पर शेष मोल:
$n(AB_3) = 8 - 4 = 4 \ mol$
$n(A_2) = 2 \ mol$
$n(B_2) = 3 \times 2 = 6 \ mol$
आयतन $1.0 \ L$ है,अतः सांद्रता $[AB_3] = 4 \ M, [A_2] = 2 \ M, [B_2] = 6 \ M$ होगी।
$K_c = \frac{[A_2][B_2]^3}{[AB_3]^2} = \frac{2 \times (6)^3}{(4)^2} = \frac{2 \times 216}{16} = \frac{432}{16} = 27$.
209
MediumMCQ
अभिक्रिया $PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2$ में,यदि साम्यावस्था पर $PCl_5$,$PCl_3$ और $Cl_2$ प्रत्येक के $2 \ mol$ मौजूद हैं और कुल दाब $3 \ atm$ है,तो साम्य स्थिरांक $K_p$ का मान ....... $atm$ है।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$6$

Solution

(A) अभिक्रिया $PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2$ है।
साम्यावस्था पर,प्रत्येक प्रजाति के मोलों की संख्या $n(PCl_5) = 2$,$n(PCl_3) = 2$,और $n(Cl_2) = 2$ है।
कुल मोल $n_{total} = 2 + 2 + 2 = 6 \ mol$ हैं।
प्रत्येक प्रजाति का मोल अंश $x = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$ है।
प्रत्येक प्रजाति का आंशिक दाब $P_i = x_i \times P_{total} = \frac{1}{3} \times 3 \ atm = 1 \ atm$ है।
$K_p = \frac{P(PCl_3) \times P(Cl_2)}{P(PCl_5)} = \frac{1 \times 1}{1} = 1 \ atm$.
210
MediumMCQ
$1 \ L$ आयतन के बंद पात्र में $9.2 \ g$ $N_2O_{4(g)}$ लिया जाता है और इसे तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि निम्नलिखित साम्यावस्था प्राप्त न हो जाए:
${N_2}{O_{4(g)}} \rightleftharpoons 2N{O_{2(g)}}$
यदि साम्यावस्था पर $50\%$ $N_2O_{4(g)}$ का वियोजन होता है,तो साम्यावस्था स्थिरांक (in $mol \ L^{-1}$) क्या होगा? ($N_2O_4$ का आणविक द्रव्यमान $= 92$)
A
$0.2$
B
$0.4$
C
$2$
D
$0.1$

Solution

(A) $N_2O_4$ के प्रारंभिक मोल $= \frac{9.2 \ g}{92 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
चूंकि $50\%$ $N_2O_4$ वियोजित होता है,इसलिए अभिक्रिया करने वाले मोल $= 0.1 \times 0.5 = 0.05 \ mol$.
$\begin{array}{lccc} & N_2O_{4(g)} & \rightleftharpoons & 2NO_{2(g)} \\ \text{प्रारंभिक मोल} & 0.1 & & 0 \\ \text{परिवर्तन} & -0.05 & & +2(0.05) \\ \text{साम्यावस्था पर मोल} & 0.05 & & 0.1 \end{array}$
आयतन $1 \ L$ है,इसलिए सांद्रता $[N_2O_4] = 0.05 \ mol \ L^{-1}$ और $[NO_2] = 0.1 \ mol \ L^{-1}$ होगी।
$K_c = \frac{[NO_2]^2}{[N_2O_4]} = \frac{(0.1)^2}{0.05} = \frac{0.01}{0.05} = 0.2 \ mol \ L^{-1}$.
211
MediumMCQ
अभिक्रिया $H_{2(g)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$ के लिए,यदि अभिक्रिया $1 \ mol$ $H_2$ और $CO_2$ के साथ शुरू की जाती है और साम्यावस्था पर $H_2$ के $x \ mol/L$ का उपयोग होता है,तो $K_p$ के लिए सही व्यंजक ........ होगा।
A
$x^2 / (1-x^2)$
B
$(1+x^2) / (1-x)^2$
C
$x^2 / (1-x)^2$
D
$x^2 / (2+x)^2$

Solution

(C) अभिक्रिया $H_{2(g)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$ है।
साम्यावस्था पर सांद्रता:
$[H_2] = (1-x)$,$[CO_2] = (1-x)$,$[CO] = x$,$[H_2O] = x$.
चूंकि गैसीय अभिकारकों और उत्पादों के मोलों की संख्या समान है $(\Delta n_g = 0)$,इसलिए $K_p = K_c$ होगा।
$K_p = \frac{[CO][H_2O]}{[H_2][CO_2]} = \frac{x \times x}{(1-x) \times (1-x)} = \frac{x^2}{(1-x)^2}$.
212
MediumMCQ
अभिक्रिया $2Ag_2O_{(s)} \rightleftharpoons 4Ag_{(s)} + O_{2(g)}$ के लिए $O_2$ का आंशिक दाब क्या होगा?
A
$2K_p$
B
$(K_p)^{1/2}$
C
$K_p$
D
$(K_p)^{1/3}$

Solution

(C) दी गई अभिक्रिया $2Ag_2O_{(s)} \rightleftharpoons 4Ag_{(s)} + O_{2(g)}$ के लिए,साम्य स्थिरांक $K_p$ का व्यंजक गैसीय उत्पादों के आंशिक दाब के गुणनफल के बराबर होता है।
चूंकि $Ag_2O$ और $Ag$ ठोस अवस्था में हैं,इसलिए उनकी सक्रियता $1$ ली जाती है।
अतः,$K_p = P_{O_2}$।
इस प्रकार,$O_2$ का आंशिक दाब $K_p$ के बराबर है।
213
MediumMCQ
अभिक्रिया $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$ के लिए $250 \ ^oC$ तापमान पर $K_c$ का मान $26$ है। तो इस तापमान पर $K_p$ का मान ........... होगा।
A
$0.61$
B
$0.57$
C
$0.83$
D
$0.46$

Solution

(A) दी गई अभिक्रिया $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$ है।
यहाँ,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 1 - (1 + 1) = -1$ है।
तापमान $T = 250 + 273 = 523 \ K$.
$K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है।
मान रखने पर: $K_p = 26 \times (0.0821 \times 523)^{-1}$.
$K_p = \frac{26}{0.0821 \times 523} \approx \frac{26}{42.94} \approx 0.605 \approx 0.61$.
214
MediumMCQ
अभिक्रिया $A_{(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons 3C_{(g)} + D_{(g)}$ के लिए $1000 \ K$ पर $K_p$ का मान $0.05 \ atm$ है। $R$ के संदर्भ में $K_c$ का मान क्या होगा?
A
$20000 \ R$
B
$0.02 \ R$
C
$5 \times 10^{-5} \ R$
D
$5 \times 10^{-5} / R$

Solution

(D) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है।
अभिक्रिया $A_{(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons 3C_{(g)} + D_{(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = (3 + 1) - (1 + 2) = 4 - 3 = 1$ है।
दिया गया है $K_p = 0.05 \ atm$ और $T = 1000 \ K$।
मान रखने पर: $0.05 = K_c(R \times 1000)^1$।
अतः,$K_c = \frac{0.05}{1000 \ R} = \frac{5 \times 10^{-2}}{10^3 \ R} = 5 \times 10^{-5} / R$।
215
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अभिक्रिया के लिए $K_p = K_c$ होगा?
A
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
B
$2NOCl_{(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + Cl_{2(g)}$
C
$H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$
D
$CO_{2(g)} + C_{(s)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$

Solution

(C) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है।
$K_p = K_c$ के लिए,गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन शून्य होना चाहिए,अर्थात $\Delta n_g = 0$।
विकल्प $(C)$ में,अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$ है।
यहाँ,$\Delta n_g = (2) - (1 + 1) = 0$।
इसलिए,इस अभिक्रिया के लिए $K_p = K_c$ होगा।
216
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अभिक्रिया के लिए ${K_p} > {K_c}$ होगा?
A
${N_{2(g)}} + 3{H_{2(g)}} \rightleftharpoons 2{NH_{3(g)}}$
B
${H_{2(g)}} + {I_{2(g)}} \rightleftharpoons 2{HI_{(g)}}$
C
${PCl_{5(g)}} \rightleftharpoons {PCl_{3(g)}} + {Cl_{2(g)}}$
D
${2SO_{2(g)}} + {O_{2(g)}} \rightleftharpoons {2SO_{3(g)}}$

Solution

(C) ${K_p}$ और ${K_c}$ के बीच का संबंध ${K_p} = {K_c}{(RT)^{\Delta n_g}}$ समीकरण द्वारा दिया जाता है।
${K_p} > {K_c}$ के लिए,${\Delta n_g}$ का मान धनात्मक $({\Delta n_g} > 0)$ होना चाहिए।
${\Delta n_g}$ गैसीय उत्पादों और गैसीय अभिकारकों के मोलों की संख्या का अंतर है।
विकल्प $A$ के लिए: ${\Delta n_g} = 2 - (1 + 3) = -2$.
विकल्प $B$ के लिए: ${\Delta n_g} = 2 - (1 + 1) = 0$.
विकल्प $C$ के लिए: ${\Delta n_g} = (1 + 1) - 1 = +1$.
विकल्प $D$ के लिए: ${\Delta n_g} = 2 - (2 + 1) = -1$.
चूंकि केवल विकल्प $C$ के लिए ${\Delta n_g} > 0$ है,इसलिए सही उत्तर $C$ है।
217
MediumMCQ
अभिक्रिया $2HI \rightleftharpoons H_2 + I_2$ के लिए,निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$K_p > K_c$
B
$K_c > K_p$
C
$K_p = K_c$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया $2HI(g) \rightleftharpoons H_2(g) + I_2(g)$ के लिए,गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = (1 + 1) - 2 = 0$ है।
सूत्र में $\Delta n_g = 0$ रखने पर,हमें $K_p = K_c(RT)^0 = K_c \times 1 = K_c$ प्राप्त होता है।
अतः,$K_p = K_c$।
218
MediumMCQ
$300 \ K$ तापमान पर गैसीय अवस्था में निम्नलिखित तीन साम्यावस्थाओं $X, Y$ और $Z$ के लिए $K_p$ और $K_c$ के अनुपात का बढ़ता हुआ क्रम है:
$X: 2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$
$Y: PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2$
$Z: 2HI \rightleftharpoons H_2 + I_2$
A
$X = Y = Z$
B
$X < Y < Z$
C
$X < Z < Y$
D
$Z < Y < X$

Solution

(C) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है,जिसका अर्थ है $\frac{K_p}{K_c} = (RT)^{\Delta n_g}$।
चूंकि $RT = 300R$ स्थिर है,इसलिए $\Delta n_g$ का मान बढ़ने पर $\frac{K_p}{K_c}$ का अनुपात बढ़ता है।
प्रत्येक के लिए $\Delta n_g$ (गैसीय उत्पादों के मोल - गैसीय अभिकारकों के मोल) की गणना:
$X$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - (2 + 1) = -1$
$Y$ के लिए: $\Delta n_g = (1 + 1) - 1 = 1$
$Z$ के लिए: $\Delta n_g = (1 + 1) - 2 = 0$
$\Delta n_g$ के मानों की तुलना करने पर: $-1 < 0 < 1$।
अतः,अनुपात का बढ़ता हुआ क्रम $X < Z < Y$ है।
219
MediumMCQ
अभिक्रिया ${N_{2(g)}} + {O_{2(g)}} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ के लिए $400 \ K$ पर $K_c$ का मान $4.0 \times 10^{-6}$ है। इस अभिक्रिया के लिए $K_p$ का मान है .....
A
$2.4 \times 10^{-3}$
B
$4.0 \times 10^{-6}$
C
$4.0 \times 10^{-6} \times (RT)^2$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध सूत्र $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया ${N_{2(g)}} + {O_{2(g)}} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ के लिए,गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$ है।
चूंकि $\Delta n_g = 0$ है,इसलिए $K_p = K_c(RT)^0 = K_c$ होगा।
अतः,$K_p = 4.0 \times 10^{-6}$।
220
MediumMCQ
अभिक्रिया $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$ के लिए $250 \ ^oC$ पर $K_p$ का मान $0.61 \ atm^{-1}$ है। इस तापमान पर $K_c$ का मान .... $(mol \ L^{-1})$ होगा।
A
$15$
B
$26.19$
C
$35$
D
$52$

Solution

(B) दी गई अभिक्रिया $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$ है।
इस अभिक्रिया के लिए गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 1 - (1 + 1) = -1$ है।
$K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है,जिसका अर्थ है $K_c = K_p(RT)^{-\Delta n_g}$।
यहाँ $K_p = 0.61 \ atm^{-1}$,$T = 250 + 273 = 523 \ K$,और $R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है।
$K_c = 0.61 \times (0.0821 \times 523)^{-( -1 )} = 0.61 \times (42.9383) = 26.19 \ mol \ L^{-1}$।
221
MediumMCQ
अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} + \text{heat}$ के लिए,निम्नलिखित में से कौन सा संबंध सही है?
A
$K_p = K_c$
B
$K_p = K_c (RT)^{-1}$
C
$K_p = K_c (RT)^{-2}$
D
$K_p = K_c (RT)$

Solution

(C) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
दी गई अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए,गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n = n_p - n_r = 2 - (1 + 3) = 2 - 4 = -2$ है।
सूत्र में $\Delta n = -2$ रखने पर,हमें $K_p = K_c(RT)^{-2}$ प्राप्त होता है।
222
MediumMCQ
अभिक्रियाओं $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ और $NO_{(g)} \rightleftharpoons 1/2N_{2(g)} + 1/2O_{2(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक क्रमशः $K_1$ और $K_2$ हैं। $K_1$ और $K_2$ के बीच क्या संबंध है?
A
$K_1 = (1/K_2)^2$
B
$K_1 = K_2^2$
C
$K_1 = 1/K_2$
D
$K_1 = K_2$

Solution

(A) पहली अभिक्रिया: $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ जिसका साम्य स्थिरांक $K_1 = \frac{[NO]^2}{[N_2][O_2]}$ है।
दूसरी अभिक्रिया: $NO_{(g)} \rightleftharpoons 1/2N_{2(g)} + 1/2O_{2(g)}$ जिसका साम्य स्थिरांक $K_2 = \frac{[N_2]^{1/2}[O_2]^{1/2}}{[NO]}$ है।
यहाँ पहली अभिक्रिया,दूसरी अभिक्रिया को उल्टा करके $2$ से गुणा करने पर प्राप्त होती है।
यदि अभिक्रिया को उल्टा किया जाता है,तो साम्य स्थिरांक $1/K$ हो जाता है और यदि अभिक्रिया को $n$ से गुणा किया जाता है,तो साम्य स्थिरांक $K^n$ हो जाता है।
अतः,$K_1 = (1/K_2)^2$.
223
MediumMCQ
अभिक्रियाओं $NO_{(g)} + 1/2 O_{2(g)} \rightleftharpoons NO_{2(g)}$ और $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + O_{2(g)}$ के लिए एक निश्चित तापमान पर साम्य स्थिरांक क्रमशः $K_1$ और $K_2$ हैं। यदि $K_1$ का मान $4 \times 10^{-3}$ है,तो $K_2$ का मान .... होगा।
A
$8 \times 10^{-3}$
B
$16 \times 10^{-3}$
C
$6.25 \times 10^{4}$
D
$6.25 \times 10^{6}$

Solution

(C) प्रथम अभिक्रिया: $NO_{(g)} + 1/2 O_{2(g)} \rightleftharpoons NO_{2(g)}$ जहाँ साम्य स्थिरांक $K_1 = 4 \times 10^{-3}$ है।
द्वितीय अभिक्रिया: $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + O_{2(g)}$ जहाँ साम्य स्थिरांक $K_2$ है।
यहाँ दूसरी अभिक्रिया,पहली अभिक्रिया को $2$ से गुणा करके उलटने पर प्राप्त होती है।
अतः,साम्य स्थिरांकों के बीच संबंध $K_2 = (1/K_1)^2$ है।
$K_1$ का मान रखने पर: $K_2 = 1 / (4 \times 10^{-3})^2 = 1 / (16 \times 10^{-6}) = 10^6 / 16 = 6.25 \times 10^4$.
224
MediumMCQ
$CoO_{2(g)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons CoO_{(s)} + H_2O_{(g)} \,;\, K_1 = 67$
$CoO_{2(g)} + CO_{(g)} \rightleftharpoons CoO_{(s)} + CO_{2(g)} \,;\, K_2 = 490$
तो निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक .... होगा।
$CO_{2(g)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$
A
$0.137$
B
$423$
C
$7.31$
D
$557$

Solution

(A) दी गई अभिक्रियाएँ:
$(i) \, CoO_{2(g)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons CoO_{(s)} + H_2O_{(g)} \quad K_1 = 67$
$(ii) \, CoO_{2(g)} + CO_{(g)} \rightleftharpoons CoO_{(s)} + CO_{2(g)} \quad K_2 = 490$
लक्ष्य अभिक्रिया:
$(iii) \, CO_{2(g)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \quad K = ?$
अभिक्रिया $(iii)$ प्राप्त करने के लिए,अभिक्रिया $(i)$ में से अभिक्रिया $(ii)$ को घटाएँ:
$(iii) = (i) - (ii)$
अतः,साम्य स्थिरांक $K$ का मान होगा:
$K = \frac{K_1}{K_2} = \frac{67}{490} \approx 0.137$
225
MediumMCQ
साम्यावस्था प्रणाली $AB_{(s)} \rightleftharpoons A_{(g)} + B_{(g)}$ में,यदि $A$ की साम्यावस्था सांद्रता को दोगुना कर दिया जाए,तो $B$ की साम्यावस्था सांद्रता .....
A
दोगुनी हो जाएगी।
B
अनिश्चित होगी।
C
आधी हो जाएगी।
D
स्थिर रहेगी।

Solution

(C) अभिक्रिया $AB_{(s)} \rightleftharpoons A_{(g)} + B_{(g)}$ के लिए,साम्यावस्था स्थिरांक का व्यंजक $K_c = [A][B]$ है।
चूंकि एक निश्चित तापमान पर $K_c$ स्थिर रहता है,यदि $A$ की सांद्रता दोगुनी कर दी जाए (अर्थात $[A]' = 2[A]$),तो $B$ की नई सांद्रता $([B]')$ को उसी $K_c$ मान को संतुष्ट करना होगा।
$K_c = [A][B] = [A]'[B]'$
$K_c = [A][B] = (2[A]) \times [B]'$
$[B]' = \frac{[A][B]}{2[A]} = \frac{[B]}{2}$.
अतः,$B$ की साम्यावस्था सांद्रता आधी हो जाएगी।
226
MediumMCQ
अभिक्रिया प्रणाली $A_{(g)} \rightleftharpoons B_{(g)} + 2C_{(g)}$ में,यदि $B$ की साम्य सांद्रता को दोगुना कर दिया जाए,तो $C$ की साम्य सांद्रता .... हो जाएगी।
A
अपनी मूल सांद्रता की दोगुनी
B
अपनी मूल सांद्रता की आधी
C
अपनी मूल सांद्रता की $1 / \sqrt{2}$ गुना
D
अपनी मूल सांद्रता की $\sqrt{2}$ गुना

Solution

(C) अभिक्रिया $A_{(g)} \rightleftharpoons B_{(g)} + 2C_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक का व्यंजक $K_c = \frac{[B][C]^2}{[A]}$ है।
तापमान स्थिर रहने पर,$K_c$ का मान स्थिर रहता है।
यदि $B$ की सांद्रता को दोगुना $([B]_2 = 2[B]_1)$ किया जाता है,तो साम्य बनाए रखने के लिए $[C]_2^2 = \frac{[C]_1^2}{2}$ होगा।
अतः,$[C]_2 = \frac{[C]_1}{\sqrt{2}}$ होगा।
227
MediumMCQ
गैसीय अवस्था में निम्नलिखित अभिक्रिया $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$ के लिए,$K_p/K_c$ का मान क्या है?
A
$(RT)^{1/2}$
B
$(RT)^{-1/2}$
C
$(RT)$
D
$(RT)^{-1}$

Solution

(B) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ द्वारा दिया जाता है।
अभिक्रिया $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = n_{p(g)} - n_{r(g)} = 1 - (1 + 0.5) = -0.5$ या $-\frac{1}{2}$ है।
इस मान को समीकरण में रखने पर,हमें $K_p = K_c(RT)^{-\frac{1}{2}}$ प्राप्त होता है।
अतः,अनुपात $\frac{K_p}{K_c} = (RT)^{-\frac{1}{2}}$ है।
228
MediumMCQ
कथन : अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए $K_C$ की इकाई $L^2 \, mol^{-2}$ है।
कारण : अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $K_C = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}$ है।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण,कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।

Solution

(A) अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए,साम्य स्थिरांक का व्यंजक $K_C = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}$ है।
सांद्रता की इकाइयाँ $mol \, L^{-1}$ होती हैं।
इन इकाइयों को व्यंजक में रखने पर: $K_C = \frac{(mol \, L^{-1})^2}{(mol \, L^{-1}) \times (mol \, L^{-1})^3} = \frac{mol^2 \, L^{-2}}{mol^4 \, L^{-4}} = mol^{-2} \, L^2$.
अतः,$K_C$ की इकाई $L^2 \, mol^{-2}$ है।
कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण,कथन की सही व्याख्या है।
229
Easy
साम्यावस्था $2 \ NOCl \ (g) \rightleftharpoons 2 \ NO \ (g) + Cl_{2} \ (g)$ के लिए,$1069 \ K$ पर साम्यावस्था स्थिरांक $K_{c}$ का मान $3.75 \times 10^{-6}$ है। इस तापमान पर अभिक्रिया के लिए $K_{p}$ की गणना कीजिए।

Solution

(N/A) $K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच का संबंध समीकरण द्वारा दिया जाता है: $K_{p} = K_{c}(RT)^{\Delta n}$.
दी गई अभिक्रिया के लिए: $2 \ NOCl \ (g) \rightleftharpoons 2 \ NO \ (g) + Cl_{2} \ (g)$.
गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n = (2 + 1) - 2 = 1$ है।
दिया गया है $K_{c} = 3.75 \times 10^{-6}$,$R = 0.0831 \ \text{L bar K}^{-1} \text{mol}^{-1}$,और $T = 1069 \ K$.
मान रखने पर: $K_{p} = 3.75 \times 10^{-6} \times (0.0831 \times 1069)^{1}$.
$K_{p} = 3.75 \times 10^{-6} \times 88.8339$.
$K_{p} \approx 3.33 \times 10^{-4}$.
230
Medium
अभिक्रिया $CO_{2(g)} + C_{(s)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$ के लिए $1000 \ K$ पर $K_{p}$ का मान $3.0$ है। यदि प्रारंभ में $P_{CO_{2}} = 0.48 \ bar$ और $P_{CO} = 0 \ bar$ है और शुद्ध ग्रेफाइट उपस्थित है,तो $CO$ और $CO_{2}$ के साम्य आंशिक दाब की गणना कीजिए।

Solution

(A) अभिक्रिया के लिए,मान लीजिए $CO_{2}$ के दाब में कमी $x$ है।
$CO_{2(g)} + C_{(s)} \rightleftharpoons 2CO_{(g)}$
प्रारंभिक दाब: $0.48 \ bar$ और $0 \ bar$.
साम्यावस्था पर: $(0.48 - x) \ bar$ और $2x \ bar$.
$K_{p} = \frac{p_{CO}^{2}}{p_{CO_{2}}} = 3.0$.
मान रखने पर: $\frac{(2x)^{2}}{0.48 - x} = 3.0$.
$4x^{2} = 3(0.48 - x) \implies 4x^{2} + 3x - 1.44 = 0$.
द्विघात सूत्र $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$x = \frac{-3 \pm \sqrt{9 - 4(4)(-1.44)}}{8} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 23.04}}{8} = \frac{-3 \pm 5.66}{8}$.
धनात्मक मान लेने पर: $x = \frac{2.66}{8} = 0.3325 \approx 0.33$.
साम्य आंशिक दाब हैं:
$p_{CO} = 2x = 2 \times 0.33 = 0.66 \ bar$.
$p_{CO_{2}} = 0.48 - 0.33 = 0.15 \ bar$.
231
Medium
$K_{p}$ के मान से निम्नलिखित प्रत्येक साम्यावस्था के लिए $K_{c}$ का मान ज्ञात कीजिए:
$(i)$ $2 NOCl_{(g)} \longleftrightarrow 2 NO_{(g)} + Cl_{2(g)}$; $500 \ K$ पर $K_{p} = 1.8 \times 10^{-2}$
$(ii)$ $CaCO_{3(s)} \longleftrightarrow CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$; $1073 \ K$ पर $K_{p} = 167$

Solution

(N/A) $K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$K_{p} = K_{c}(RT)^{\Delta n}$
$(i)$ अभिक्रिया $2 NOCl_{(g)} \longleftrightarrow 2 NO_{(g)} + Cl_{2(g)}$ के लिए:
$\Delta n = (2 + 1) - 2 = 1$
$R = 0.0831 \ \text{bar L K}^{-1} \text{mol}^{-1}$
$T = 500 \ K$
$K_{p} = 1.8 \times 10^{-2}$
$1.8 \times 10^{-2} = K_{c}(0.0831 \times 500)^{1}$
$K_{c} = \frac{1.8 \times 10^{-2}}{41.55} = 4.33 \times 10^{-4}$
$(ii)$ अभिक्रिया $CaCO_{3(s)} \longleftrightarrow CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$ के लिए:
$\Delta n = 1 - 0 = 1$
$R = 0.0831 \ \text{bar L K}^{-1} \text{mol}^{-1}$
$T = 1073 \ K$
$K_{p} = 167$
$167 = K_{c}(0.0831 \times 1073)^{1}$
$K_{c} = \frac{167}{89.1663} \approx 1.87$
232
MediumMCQ
$450 \, K$ पर,साम्यावस्था पर दी गई अभिक्रिया के लिए $K_{p} = 2.0 \times 10^{10} \, bar^{-1}$ है।
$2 \, SO_{2(g)} + O_{2(g)} \longleftrightarrow 2 \, SO_{3(g)}$
इस तापमान पर $K_{c}$ क्या है?
A
$7.48 \times 10^{11} \, M^{-1}$
B
$2.0 \times 10^{10} \, M^{-1}$
C
$5.35 \times 10^{8} \, M^{-1}$
D
$7.48 \times 10^{10} \, M^{-1}$

Solution

(A) दी गई अभिक्रिया के लिए,$\Delta n = 2 - 3 = -1$.
दिया गया है: $T = 450 \, K$,$R = 0.0831 \, L \, bar \, K^{-1} \, mol^{-1}$,$K_{p} = 2.0 \times 10^{10} \, bar^{-1}$.
$K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच संबंध $K_{p} = K_{c}(RT)^{\Delta n}$ है।
मान रखने पर: $2.0 \times 10^{10} = K_{c} (0.0831 \times 450)^{-1}$.
$K_{c} = 2.0 \times 10^{10} \times (0.0831 \times 450) = 2.0 \times 10^{10} \times 37.395$.
$K_{c} = 74.79 \times 10^{10} = 7.48 \times 10^{11} \, M^{-1}$.
233
Medium
$HI_{(g)}$ का एक नमूना $0.2 \ atm$ के दबाव पर एक फ्लास्क में रखा जाता है। साम्यावस्था पर,$HI_{(g)}$ का आंशिक दबाव $0.04 \ atm$ है। दी गई साम्यावस्था के लिए $K_{p}$ क्या है?
$2 HI_{(g)} \longleftrightarrow H_{2_{(g)}} + I_{2_{(g)}}$

Solution

(4.0) $HI$ का प्रारंभिक दबाव $0.2 \ atm$ है। साम्यावस्था पर,इसका आंशिक दबाव $0.04 \ atm$ है। $HI$ के दबाव में कमी $0.2 - 0.04 = 0.16 \ atm$ है।
अभिक्रिया है: $2HI_{(g)} \longleftrightarrow H_{2_{(g)}} + I_{2_{(g)}}$
प्रारंभिक दबाव: $0.2 \ atm, 0, 0$
साम्यावस्था पर: $0.04 \ atm, \frac{0.16}{2} \ atm, \frac{0.16}{2} \ atm$
साम्यावस्था पर: $0.04 \ atm, 0.08 \ atm, 0.08 \ atm$
$K_{p} = \frac{p_{H_{2}} \times p_{I_{2}}}{p_{HI}^2}$
$K_{p} = \frac{0.08 \times 0.08}{(0.04)^{2}} = \frac{0.0064}{0.0016} = 4.0$
अतः,दी गई साम्यावस्था के लिए $K_{p}$ का मान $4.0$ है।
234
Medium
नीचे दिए गए साम्यावस्था के लिए $899 \ K$ पर $K_{p} = 0.04 \ atm$ है। जब $C_{2}H_{6}$ को $4.0 \ atm$ दाब पर एक फ्लास्क में रखा जाता है और साम्यावस्था प्राप्त करने दिया जाता है,तो $C_{2}H_{6}$ का साम्यावस्था दाब क्या होगा?
$C_{2}H_{6(g)} \longleftrightarrow C_{2}H_{4(g)} + H_{2(g)}$

Solution

(D) माना कि साम्यावस्था पर एथीन और हाइड्रोजन गैस (प्रत्येक) द्वारा लगाया गया दाब $p$ है।
अभिक्रिया के अनुसार:
$C_{2}H_{6(g)} \longleftrightarrow C_{2}H_{4(g)} + H_{2(g)}$
प्रारंभिक दाब: $4.0 \ atm$,$0$,$0$
साम्यावस्था पर: $(4.0 - p) \ atm$,$p \ atm$,$p \ atm$
$K_{p}$ के लिए व्यंजक:
$K_{p} = \frac{p_{C_{2}H_{4}} \times p_{H_{2}}}{p_{C_{2}H_{6}}}$
मान रखने पर:
$\frac{p \times p}{4.0 - p} = 0.04$
$p^{2} = 0.16 - 0.04p$
$p^{2} + 0.04p - 0.16 = 0$
द्विघात सूत्र $p = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$ का उपयोग करने पर:
$p = \frac{-0.04 \pm \sqrt{(0.04)^{2} - 4 \times 1 \times (-0.16)}}{2 \times 1}$
$p \approx 0.3805 \ atm$
अतः,साम्यावस्था पर $C_{2}H_{6}$ का दाब:
$p_{C_{2}H_{6}} = 4.0 - 0.3805 = 3.6195 \ atm \approx 3.62 \ atm$
235
Medium
आयरन अयस्क से स्टील बनाने में होने वाली अभिक्रियाओं में से एक अभिक्रिया कार्बन मोनोऑक्साइड द्वारा आयरन $(II)$ ऑक्साइड का अपचयन है,जिससे आयरन धातु और $CO_{2}$ प्राप्त होता है।
$FeO(s) + CO(g) \longleftrightarrow Fe(s) + CO_{2}(g);$ $1050 \, K$ पर $K_{p} = 0.265$
यदि प्रारंभिक आंशिक दाब $p_{CO} = 1.4 \, atm$ और $p_{CO_{2}} = 0.80 \, atm$ हैं,तो $1050 \, K$ पर $CO$ और $CO_{2}$ के साम्य आंशिक दाब क्या होंगे?

Solution

(N/A) दी गई अभिक्रिया के लिए,
$FeO(s) + CO(g) \longleftrightarrow Fe(s) + CO_{2}(g)$
प्रारंभ में: $p_{CO} = 1.4 \, atm$,$p_{CO_{2}} = 0.80 \, atm$
$Q_{p} = \frac{p_{CO_{2}}}{p_{CO}} = \frac{0.80}{1.4} \approx 0.571$
चूंकि $Q_{p} > K_{p}$ $(0.571 > 0.265)$,अभिक्रिया पश्च दिशा में आगे बढ़ेगी।
माना साम्य पर दाब में परिवर्तन $x$ है।
$K_{p} = \frac{p_{CO_{2}}}{p_{CO}} = \frac{0.80 - x}{1.4 + x} = 0.265$
$0.80 - x = 0.265(1.4 + x)$
$0.80 - x = 0.371 + 0.265x$
$1.265x = 0.429$
$x = 0.339 \, atm$
साम्य आंशिक दाब:
$p_{CO_{2}} = 0.80 - 0.339 = 0.461 \, atm$
$p_{CO} = 1.4 + 0.339 = 1.739 \, atm$
236
Difficult
$1127 \, K$ और $1 \, atm$ दाब पर,ठोस कार्बन के साथ साम्यावस्था में $CO$ और $CO_2$ के गैसीय मिश्रण में द्रव्यमान के अनुसार $90.55 \%$ $CO$ है।
$C_{(s)} + CO_{2(g)} \longleftrightarrow 2CO_{(g)}$
उपरोक्त तापमान पर इस अभिक्रिया के लिए $K_c$ की गणना करें।

Solution

(N/A) मान लीजिए गैसीय मिश्रण का कुल द्रव्यमान $100 \, g$ है।
$CO$ का द्रव्यमान = $90.55 \, g$
$CO_2$ का द्रव्यमान = $100 - 90.55 = 9.45 \, g$
$CO$ के मोल,$n_{CO} = \frac{90.55}{28} = 3.234 \, mol$
$CO_2$ के मोल,$n_{CO_2} = \frac{9.45}{44} = 0.215 \, mol$
कुल मोल = $3.234 + 0.215 = 3.449 \, mol$
$CO$ का आंशिक दाब,$p_{CO} = \frac{3.234}{3.449} \times 1 = 0.938 \, atm$
$CO_2$ का आंशिक दाब,$p_{CO_2} = \frac{0.215}{3.449} \times 1 = 0.062 \, atm$
$K_P = \frac{(p_{CO})^2}{p_{CO_2}} = \frac{(0.938)^2}{0.062} = 14.19$
अभिक्रिया के लिए,$\Delta n = 2 - 1 = 1$
$K_P = K_C(RT)^{\Delta n}$ का उपयोग करते हुए:
$14.19 = K_C(0.0821 \times 1127)^1$
$K_C = \frac{14.19}{92.5257} \approx 0.153$.
237
Medium
हेबर प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली डाइहाइड्रोजन गैस प्राकृतिक गैस से प्राप्त मीथेन की उच्च तापमान वाली भाप के साथ अभिक्रिया द्वारा उत्पन्न होती है। दो चरणों वाली अभिक्रिया के पहले चरण में $CO$ और $H_2$ का निर्माण होता है। दूसरे चरण में,पहले चरण में बने $CO$ की अधिक भाप के साथ वाटर गैस शिफ्ट अभिक्रिया कराई जाती है,
$CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \longleftrightarrow CO_{2(g)} + H_{2(g)}$
यदि $400^{\circ}C$ पर एक अभिक्रिया पात्र में $CO$ और भाप का सममोलर मिश्रण इस प्रकार भरा जाए कि $P_{CO} = P_{H_2O} = 4.0 \ bar$ हो,तो साम्यावस्था पर $H_2$ का आंशिक दाब क्या होगा? $400^{\circ}C$ पर $K_p = 10.1$ है।

Solution

(D) माना कि कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन गैस दोनों का आंशिक दाब $p$ है। दी गई अभिक्रिया है:
$CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \longleftrightarrow CO_{2(g)} + H_{2(g)}$
प्रारंभिक: $4.0 \ bar \quad 4.0 \ bar \quad 0 \quad 0$
साम्यावस्था पर: $(4.0 - p) \ bar \quad (4.0 - p) \ bar \quad p \ bar \quad p \ bar$
दिया गया है कि $K_P = 10.1$
अब,
$\frac{P_{CO_2} \times P_{H_2}}{P_{CO} \times P_{H_2O}} = K_P$
$\frac{p \times p}{(4.0 - p)(4.0 - p)} = 10.1$
$\frac{p}{4.0 - p} = \sqrt{10.1} = 3.178$
$p = 12.712 - 3.178p$
$4.178p = 12.712$
$p = 3.04 \ bar$
अतः,साम्यावस्था पर $H_2$ का आंशिक दाब $3.04 \ bar$ होगा।
238
Medium
अग्र और पश्च अभिक्रियाओं के लिए साम्य स्थिरांक $K$ और $K'$ के बीच संबंध प्राप्त कीजिए।

Solution

(N/A) अग्र अभिक्रिया के रूप में $HI$ के संश्लेषण पर विचार करें:
$H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2 HI_{(g)} \quad (Eq.-i)$
रासायनिक साम्य के नियम के अनुसार,साम्य स्थिरांक $K$ है:
$K = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = X \quad (Eq.-ii)$
पश्च अभिक्रिया ($HI$ का वियोजन) के लिए:
$2 HI_{(g)} \rightleftharpoons H_{2(g)} + I_{2(g)} \quad (Eq.-iii)$
इस पश्च अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K'$ है:
$K' = \frac{[H_2][I_2]}{[HI]^2} = \frac{1}{X} \quad (Eq.-iv)$
$(Eq.-ii)$ और $(Eq.-iv)$ की तुलना करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$K = \frac{1}{K'} \quad \text{या} \quad K \times K' = 1$
अतः,पश्च अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक,अग्र अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक का व्युत्क्रम होता है।
239
MediumMCQ
$HI$ के संश्लेषण में,$10 \ L$ के पात्र में साम्यावस्था पर $H_{2(g)}$,$I_{2(g)}$ और $HI_{(g)}$ की मात्राएँ क्रमशः $0.8 \ mol$,$0.8 \ mol$ और $2.4 \ mol$ पाई गईं। अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $(K_c)$ और उत्क्रमणीय अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक की गणना कीजिए।
A
$K_c = 9, K_c' = 0.11$
B
$K_c = 0.11, K_c' = 9$
C
$K_c = 9, K_c' = 0.09$
D
$K_c = 0.09, K_c' = 9$

Solution

(A) अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$ है।
साम्यावस्था पर सांद्रता:
$[H_2] = \frac{0.8 \ mol}{10 \ L} = 0.08 \ M$
$[I_2] = \frac{0.8 \ mol}{10 \ L} = 0.08 \ M$
$[HI] = \frac{2.4 \ mol}{10 \ L} = 0.24 \ M$
साम्य स्थिरांक $K_c$:
$K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = \frac{(0.24)^2}{(0.08)(0.08)} = 9$.
उत्क्रमणीय अभिक्रिया $2HI_{(g)} \rightleftharpoons H_{2(g)} + I_{2(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $K_c'$:
$K_c' = \frac{1}{K_c} = \frac{1}{9} \approx 0.111$.
240
DifficultMCQ
अभिक्रियाओं $(i) \ N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ और $(ii) \ \frac{1}{2}N_{2(g)} + \frac{3}{2}H_{2(g)} \rightleftharpoons NH_{3(g)}$ के लिए,यदि उनके साम्य स्थिरांक क्रमशः $K_c(1)$ और $K_c(2)$ हैं,तो उनके बीच क्या संबंध है?
A
$K_c(1) = K_c(2)$
B
$K_c(1) = (K_c(2))^2$
C
$K_c(2) = (K_c(1))^2$
D
$K_c(1) = \sqrt{K_c(2)}$

Solution

(B) अभिक्रिया $(i)$ के लिए: $K_c(1) = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}$
अभिक्रिया $(ii)$ के लिए: $K_c(2) = \frac{[NH_3]}{[N_2]^{1/2}[H_2]^{3/2}}$
$K_c(2)$ के व्यंजक का वर्ग करने पर: $(K_c(2))^2 = \left( \frac{[NH_3]}{[N_2]^{1/2}[H_2]^{3/2}} \right)^2 = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3} = K_c(1)$
अतः,संबंध $K_c(1) = (K_c(2))^2$ या $K_c(2) = \sqrt{K_c(1)}$ है।
241
Medium
समझाइए कि गैस का आंशिक दाब $p$ उसकी सांद्रता $c$ के समानुपाती क्यों होता है।

Solution

(N/A) गैसों से जुड़ी अभिक्रियाओं के लिए,साम्य स्थिरांक को आंशिक दाब के रूप में व्यक्त करना अधिक सुविधाजनक होता है।
आदर्श गैस समीकरण $pV = nRT$ है (Eq. $i$).
दाब के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,$p = (n/V)RT$ प्राप्त होता है (Eq. $ii$).
चूंकि सांद्रता $c = n/V$ है ($mol \ L^{-1}$ या $mol \ dm^{-3}$ में),हम इसे समीकरण में प्रतिस्थापित कर सकते हैं:
$p = cRT$ (Eq. $iii$).
यहाँ,$R$ सार्वत्रिक गैस स्थिरांक है,$T$ केल्विन में तापमान है,और $c$ गैस की मोलर सांद्रता है।
स्थिर तापमान $(T)$ पर,$RT$ का गुणनफल स्थिर रहता है।
इसलिए,गैस का आंशिक दाब $p$ उसकी सांद्रता $c$ के सीधे समानुपाती होता है,जिसे $p \propto c$ या $p \propto [\text{gas}]$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।
242
MediumMCQ
गैसीय अभिक्रिया $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ के लिए,$K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध है:
A
$K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$
B
$K_c = K_p(RT)^{\Delta n}$
C
$K_p = K_c(RT)^{-\Delta n}$
D
$K_p = K_c + (RT)^{\Delta n}$

Solution

(A) गैसीय अभिक्रिया $aA_{(g)} + bB_{(g)} \rightleftharpoons cC_{(g)} + dD_{(g)}$ के लिए,प्रत्येक घटक का आंशिक दाब $P_i = [i]RT$ द्वारा दिया जाता है।
साम्य स्थिरांक $K_p$ इस प्रकार है:
$K_p = \frac{P_C^c \cdot P_D^d}{P_A^a \cdot P_B^b}$
$P_i = [i]RT$ प्रतिस्थापित करने पर:
$K_p = \frac{([C]RT)^c \cdot ([D]RT)^d}{([A]RT)^a \cdot ([B]RT)^b}$
$K_p = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b} \cdot (RT)^{(c+d)-(a+b)}$
$K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$,जहाँ $\Delta n = (c+d) - (a+b)$ गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है।
243
Difficult
जब $\Delta n = 0$,$\Delta n > 0$ और $\Delta n < 0$ हो,तो $K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच क्या संबंध होता है?

Solution

संबंध $K_{p} = K_{c}(RT)^{\Delta n}$ समीकरण द्वारा दिया जाता है।
$1$. यदि $\Delta n = 0$ है,तो $K_{p} = K_{c}(RT)^{0} = K_{c}$.
उदाहरण: $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$,जहाँ $\Delta n = 2 - (1+1) = 0$.
$2$. यदि $\Delta n > 0$ है,तो $K_{p} = K_{c}(RT)^{\text{धनात्मक मान}}$,जिसका अर्थ है $K_{p} > K_{c}$.
उदाहरण: $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$,जहाँ $\Delta n = (1+1) - 1 = +1$.
$3$. यदि $\Delta n < 0$ है,तो $K_{p} = K_{c}(RT)^{\text{ऋणात्मक मान}}$,जिसका अर्थ है $K_{p} < K_{c}$.
उदाहरण: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$,जहाँ $\Delta n = 2 - (1+3) = -2$.
244
MediumMCQ
अभिक्रिया $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$ के लिए,$2 \ L$ के पात्र में $0.4 \ mol$ $H_2$ और $I_2$ लिए जाते हैं। यदि साम्यावस्था पर $0.5 \ mol$ $HI$ बनता है,तो साम्य स्थिरांक $K_c$ और $K_p$ की गणना कीजिए।
A
$11.11$
B
$22.22$
C
$5.55$
D
$44.44$

Solution

(A) अभिक्रिया: $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$.
प्रारंभिक मोल: $H_2 = 0.4$,$I_2 = 0.4$,$HI = 0$.
साम्यावस्था पर,$n(HI) = 0.5 \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $HI$ के निर्माण के लिए $1 \ mol$ $H_2$ और $1 \ mol$ $I_2$ की आवश्यकता होती है।
अतः,$0.5 \ mol$ $HI$ के निर्माण के लिए $0.25 \ mol$ $H_2$ और $0.25 \ mol$ $I_2$ प्रयुक्त होंगे।
साम्यावस्था पर मोल: $n(H_2) = 0.15 \ mol$,$n(I_2) = 0.15 \ mol$,$n(HI) = 0.5 \ mol$.
$2 \ L$ के पात्र में सांद्रता: $[H_2] = 0.075 \ M$,$[I_2] = 0.075 \ M$,$[HI] = 0.25 \ M$.
$K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = \frac{(0.25)^2}{(0.075)(0.075)} = 11.11$.
चूँकि $\Delta n_g = 0$ है,इसलिए $K_p = K_c = 11.11$.
245
MediumMCQ
$1 \ mol$ $N_2$ और $3 \ mol$ $H_2$ को $473 \ K$ और $100 \ atm$ दाब पर गर्म किया जाता है। साम्यावस्था पर,$NH_3$ के मोलों की संख्या $0.5 \ mol$ है। दी गई अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K_p$ की गणना करें: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
A
$7.5 \times 10^{-6} \ atm^{-2}$
B
$1.5 \times 10^{-5} \ atm^{-2}$
C
$5.0 \times 10^{-6} \ atm^{-2}$
D
$2.5 \times 10^{-6} \ atm^{-2}$

Solution

(A) अभिक्रिया है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
प्रारंभिक मोल: $N_2 = 1, H_2 = 3, NH_3 = 0$
साम्यावस्था पर: $N_2 = 1 - x, H_2 = 3 - 3x, NH_3 = 2x$
दिया गया है $2x = 0.5 \ mol$,इसलिए $x = 0.25 \ mol$.
साम्यावस्था पर मोल: $N_2 = 0.75, H_2 = 2.25, NH_3 = 0.5$.
साम्यावस्था पर कुल मोल = $0.75 + 2.25 + 0.5 = 3.5 \ mol$.
आंशिक दाब: $P_{N_2} = (0.75/3.5) \times 100 = 21.43 \ atm$,$P_{H_2} = (2.25/3.5) \times 100 = 64.29 \ atm$,$P_{NH_3} = (0.5/3.5) \times 100 = 14.28 \ atm$.
$K_p = \frac{(P_{NH_3})^2}{(P_{N_2})(P_{H_2})^3} = \frac{(14.28)^2}{(21.43)(64.29)^3} \approx 7.5 \times 10^{-6} \ atm^{-2}$.
246
MediumMCQ
$673 \ K$ पर,$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K_c = 0.50$ है। इस तापमान पर $K_p$ की गणना कीजिए। (दिया गया है: $R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$)
A
$1.64 \times 10^{-4}$
B
$1.64 \times 10^{-3}$
C
$1.64 \times 10^{-2}$
D
$1.64 \times 10^{-5}$

Solution

(A) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध सूत्र $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ द्वारा दिया जाता है।
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ अभिक्रिया के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$ है।
दिया गया है: $K_c = 0.50$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,और $T = 673 \ K$.
सूत्र में मान रखने पर: $K_p = 0.50 \times (0.082 \times 673)^{-2}$.
$K_p = 0.50 \times (55.186)^{-2} \approx 1.64 \times 10^{-4}$.
247
MediumMCQ
$298 \ K$ पर $N_2O_{4_{(g)}} \rightleftharpoons 2NO_{2_{(g)}}$ अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक $K_p = 0.14 \ atm$ है। $K_c$ का मान ज्ञात कीजिए। $(R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1})$
A
$5.73 \times 10^{-3} \ M$
B
$1.74 \times 10^{-2} \ M$
C
$0.14 \ M$
D
$0.057 \ M$

Solution

(A) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध समीकरण द्वारा दिया जाता है: $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$.
अभिक्रिया $N_2O_{4_{(g)}} \rightleftharpoons 2NO_{2_{(g)}}$ के लिए,गैसीय उत्पादों और अभिकारकों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - 1 = 1$ है।
दिया गया है $K_p = 0.14 \ atm$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,और $T = 298 \ K$.
इन मानों को समीकरण में रखने पर: $0.14 = K_c \times (0.082 \times 298)^1$.
$K_c = \frac{0.14}{0.082 \times 298}$.
$K_c = \frac{0.14}{24.436} \approx 5.73 \times 10^{-3} \ M$.
248
Difficult
अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए $400 \ K$ पर $K_p = 41$ है। तो $400 \ K$ पर निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए $K_c$ की गणना करें:
$(a)$ $2N_{2(g)} + 6H_{2(g)} \rightleftharpoons 4NH_{3(g)}$
$(b)$ $2NH_{3(g)} \rightleftharpoons N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$
$(c)$ $\frac{1}{2}N_{2(g)} + \frac{3}{2}H_{2(g)} \rightleftharpoons NH_{3(g)}$

Solution

(A) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n_g}$ है।
अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए,$\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$.
दिया गया है $K_p = 41$,$T = 400 \ K$,और $R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$41 = K_c(0.0821 \times 400)^{-2} \implies K_c = 41 \times (32.84)^2 \approx 44216.7$.
$(a)$ $2N_{2(g)} + 6H_{2(g)} \rightleftharpoons 4NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया को $2$ से गुणा किया गया है। अतः,$K_c' = (K_c)^2 = (44216.7)^2 \approx 1.95 \times 10^9$.
$(b)$ $2NH_{3(g)} \rightleftharpoons N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$ के लिए,अभिक्रिया को उल्टा किया गया है और $2$ से गुणा किया गया है। अतः,$K_c'' = (1/K_c)^2 = (1/44216.7)^2 \approx 5.11 \times 10^{-10}$.
$(c)$ $\frac{1}{2}N_{2(g)} + \frac{3}{2}H_{2(g)} \rightleftharpoons NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया को $1/2$ से गुणा किया गया है। अतः,$K_c''' = (K_c)^{1/2} = \sqrt{44216.7} \approx 210.28$.
249
MediumMCQ
$298 \ K$ पर अभिक्रिया $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2SO_{3(g)}$ के लिए $K_c$ का मान $7 \times 10^{25}$ है। अभिक्रिया $SO_{3(g)} \rightleftharpoons SO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$ के लिए $K_c$ की गणना करें।
A
$1.195 \times 10^{-13}$
B
$1.428 \times 10^{-26}$
C
$3.78 \times 10^{-13}$
D
$7.0 \times 10^{-25}$

Solution

(C) दी गई अभिक्रिया: $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2SO_{3(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $K_{c1} = 7 \times 10^{25}$ है।
लक्ष्य अभिक्रिया: $SO_{3(g)} \rightleftharpoons SO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$ के लिए,हम देखते हैं कि अभिक्रिया को उल्टा किया गया है और $\frac{1}{2}$ से गुणा किया गया है।
अतः,नया साम्य स्थिरांक $K_{c2} = (\frac{1}{K_{c1}})^{1/2}$ होगा।
$K_{c2} = (\frac{1}{7 \times 10^{25}})^{1/2} = \frac{1}{\sqrt{7} \times 10^{12.5}} \approx 3.78 \times 10^{-13}$.
250
MediumMCQ
अभिक्रिया $2NOCl_{(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + Cl_{2(g)}$ के लिए,$1060 \ K$ तापमान पर साम्य स्थिरांक $K_p$ का मान $0.033 \ bar$ है। तो $K_c$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$3.7 \times 10^{-4}$
B
$3.1 \times 10^{-5}$
C
$4.2 \times 10^{-4}$
D
$2.8 \times 10^{-5}$

Solution

(A) $K_p$ और $K_c$ के बीच का संबंध सूत्र द्वारा दिया जाता है: $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$.
अभिक्रिया $2NOCl_{(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + Cl_{2(g)}$ के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n = (2 + 1) - 2 = 1$ है।
दिया गया है $K_p = 0.033 \ bar$,$T = 1060 \ K$,और $R = 0.08314 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
मान रखने पर: $0.033 = K_c \times (0.08314 \times 1060)^1$.
$K_c = \frac{0.033}{0.08314 \times 1060} = \frac{0.033}{88.1284} \approx 3.74 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1}$.

6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) — Kp and Kc Relationship · Frequently Asked Questions

1Are these 6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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