Le-Chaterlier principle and It’s application Questions in Hindi

(D) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,यदि साम्यावस्था पर किसी निकाय में परिवर्तन किया जाता है,तो निकाय उस दिशा में विस्थापित होता है जो परिवर्तन के प्रभाव को कम कर सके।
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} + \text{Heat}$
$(a)$ $NH_{3(g)}$ की सांद्रता बढ़ाने पर साम्यावस्था पश्च दिशा में विस्थापित होती है।
$(b)$ दाब घटाने पर साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होती है जहाँ गैस के मोलों की संख्या अधिक होती है (अभिकारक पक्ष),जो कि पश्च दिशा है।
$(c)$ $N_{2(g)}$ और $H_{2(g)}$ की सांद्रता घटाने पर साम्यावस्था पश्च दिशा में विस्थापित होती है।
$(d)$ दाब बढ़ाने पर साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होती है जहाँ गैस के मोलों की संख्या कम होती है (उत्पाद पक्ष),जो कि अग्र दिशा है। चूंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,इसलिए तापमान घटाने से भी अग्र दिशा को बढ़ावा मिलता है।

(A) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,उत्पाद $OH^-$ आयनों को हटाकर अभिक्रिया को दाईं ओर ले जाया जा सकता है।
$MnO_4^-$ एक प्रबल ऑक्सीकरण कारक है और यह $HCl$ को $Cl_2$ में और $SO_2$ को $SO_3$ में ऑक्सीकृत कर देगा।
$CO_2$,$OH^-$ के साथ अभिक्रिया करके $HCO_3^-$ या $CO_3^{2-}$ बनाता है $(CO_2 + 2OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O)$,जो $MnO_4^-$ उत्पाद को अपचयित किए बिना $OH^-$ आयनों को प्रभावी ढंग से हटा देता है।
इसलिए,$CO_2$ सही विकल्प है।

(D) दी गई अभिक्रिया $X_{2(g)} + 4Y_{2(g)} \rightleftharpoons 2XY_{4(g)}$ है।
$\Delta H < 0$ होने के कारण,यह एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है।
गैसीय मोलों की संख्या में परिवर्तन: $\Delta n_g = 2 - (1 + 4) = -3$ है।
चूंकि $\Delta n_g < 0$ है,ली-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार उच्च दबाव पर अग्र अभिक्रिया अनुकूल होती है।
चूंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,इसलिए कम तापमान पर अग्र अभिक्रिया अनुकूल होती है।
अतः,$XY_{4(g)}$ का निर्माण उच्च दबाव और कम तापमान पर अनुकूल होगा।

(B) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,यदि साम्यावस्था अभिक्रिया में किसी उत्पाद की सांद्रता बढ़ाई जाती है,तो साम्यावस्था उस दिशा में स्थानांतरित हो जाती है जो जोड़े गए पदार्थ का उपभोग करती है।
अभिक्रिया $AgCl_{(s)} + 2NH_3(aq.) \rightleftharpoons [Ag(NH_3)_2]^+ (aq.) + Cl^{-} (aq.)$ में,$Cl^{-} (aq.)$ (उत्पाद) की सांद्रता बढ़ाने से साम्यावस्था बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगी।
यह बाईं ओर का स्थानांतरण अधिक अभिकारकों का निर्माण करता है,जिसके परिणामस्वरूप $AgCl_{(s)}$ अवक्षेपित हो जाता है।

(D) दी गई अभिक्रिया एक विषम साम्यावस्था है: $NH_4HS_{(s)} \rightleftharpoons NH_{3(g)} + H_2S_{(g)}$.
द्रव्यमान क्रिया के नियम के अनुसार,साम्य स्थिरांक $K_p = P_{NH_3} \times P_{H_2S}$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि $NH_4HS$ एक ठोस है,इसका सक्रिय द्रव्यमान स्थिर माना जाता है और यह साम्य स्थिरांक व्यंजक में दिखाई नहीं देता है।
निकाय में और अधिक ठोस $NH_4HS$ मिलाने से गैसीय उत्पादों की सांद्रता या आंशिक दाब में कोई परिवर्तन नहीं होता है,जब तक कि साम्यावस्था बनाए रखने के लिए कुछ ठोस मौजूद रहता है।
इसलिए,$NH_3$ और $H_2S$ के आंशिक दाब अपरिवर्तित रहते हैं,और कुल दाब स्थिर रहता है।

(B) दी गई अभिक्रिया $COCl_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + Cl_{2(g)}$ है।
चूंकि अभिक्रिया ऊष्माशोषी है,तापमान बढ़ाने से साम्यावस्था दाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगी,जिससे वियोजन की मात्रा बढ़ जाएगी।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,स्थिर दबाव पर $He$ जैसी अक्रिय गैस जोड़ने से सिस्टम का आयतन बढ़ जाता है।
इससे अभिकारकों और उत्पादों के आंशिक दबाव में कमी आती है,जो साम्यावस्था को गैस के अधिक मोल वाली दिशा में स्थानांतरित कर देती है।
इस अभिक्रिया में,उत्पाद पक्ष में $2$ मोल गैस ($CO$ और $Cl_2$) है जबकि अभिकारक पक्ष में $1$ मोल गैस $(COCl_2)$ है।
इसलिए,स्थिर दबाव पर $He$ जोड़ने से साम्यावस्था दाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगी,जिससे $COCl_2$ के वियोजन की मात्रा बढ़ जाएगी।

(A) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,पात्र के आयतन में वृद्धि करने से निकाय का दाब कम हो जाता है।
यह उस दिशा में साम्य को स्थानांतरित करता है जहाँ गैसीय मोलों की संख्या अधिक होती है $(\Delta n_g > 0)$।
विकल्प $A$ के लिए: $\Delta n_g = (1 + 1) - 1 = 1$।
विकल्प $B$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$।
विकल्प $C$ के लिए: $\Delta n_g = 4 - (4 + 5) = -5$।
विकल्प $D$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - 3 = -1$।
चूंकि केवल विकल्प $A$ में $\Delta n_g$ का मान धनात्मक है,इसलिए आयतन बढ़ाने पर उत्पादों का निर्माण बढ़ेगा।

(A) अभिक्रिया $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$ के लिए,$\Delta n_g = 2 - 1 = 1 > 0$ है।
प्रभाव-$1$: ग्राफ सभी प्रजातियों $(PCl_5, PCl_3, Cl_2)$ की सांद्रता में तत्काल वृद्धि दर्शाता है। यह आयतन में कमी के अनुरूप है,जो दाब में वृद्धि ($P$ वृद्धि) के बराबर है। ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दाब बढ़ाने से साम्यावस्था गैस के कम मोलों वाली दिशा (बाईं ओर) में स्थानांतरित हो जाती है,इसलिए $[PCl_5]$ बढ़ता है जबकि $[PCl_3]$ और $[Cl_2]$ घटते हैं।
प्रभाव-$2$: ग्राफ तत्काल उछाल के बिना सांद्रता में क्रमिक परिवर्तन दर्शाता है। यह तापमान में परिवर्तन का संकेत देता है। चूंकि अभिक्रिया ऊष्माशोषी है,इसलिए तापमान बढ़ाने पर ($T$ वृद्धि) साम्यावस्था दाईं ओर (अग्र दिशा में) स्थानांतरित हो जाती है। परिणामस्वरूप,$[PCl_3]$ और $[Cl_2]$ बढ़ते हैं,जबकि $[PCl_5]$ घटता है। यह ग्राफ में देखे गए रुझानों से मेल खाता है।

(A) जब स्थिर दाब पर गैसीय अभिक्रिया में अक्रिय गैस मिलाई जाती है,तो निकाय का कुल आयतन बढ़ जाता है।
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ के अनुसार,यदि $P$ और $T$ स्थिर हैं,तो अक्रिय गैस के योग के कारण कुल मोल $(n)$ में वृद्धि से आयतन $(V)$ में वृद्धि होती है।
चूंकि सांद्रता $C = n/V$ के रूप में परिभाषित है,$V$ में वृद्धि के परिणामस्वरूप सभी गैसीय अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता में कमी आती है।
अभिक्रिया $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ के लिए,अभिक्रिया भागफल $Q_c = [NH_3]^2 / ([N_2][H_2]^3)$ है।
जैसे-जैसे आयतन बढ़ता है,प्रत्येक प्रजाति की सांद्रता घटती है। चूंकि हर में अंश की तुलना में अधिक घात ($1+3=4$ बनाम $2$) है,$Q_c$ का मान बढ़ जाता है,जिससे $Q_c > K_c$ हो जाता है।
यह परिवर्तन साम्यावस्था को कम मोल वाली दिशा (इस मामले में पश्च दिशा) में स्थानांतरित कर देता है ताकि परिवर्तन का प्रभाव कम हो सके।
इसलिए,$N_2$ और $H_2$ की सांद्रता आयतन विस्तार के तुरंत बाद के उनके मानों की तुलना में बढ़ेगी,और $NH_3$ की सांद्रता घटेगी।
विकल्प $A$ गलत है क्योंकि आयतन विस्तार के कारण $N_2$ की सांद्रता घटती है,और यह अपने मूल मान तक वापस नहीं बढ़ती है।

(D) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,$SO_2$ (प्रथम साम्यावस्था का उत्पाद) मिलाने पर प्रथम साम्यावस्था $SO_2Cl_{2(g)} \rightleftharpoons SO_{2(g)} + Cl_{2(g)}$ बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगी।
इसके परिणामस्वरूप $Cl_2$ की सांद्रता में कमी आएगी।
दूसरी साम्यावस्था $CO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons COCl_{2(g)}$ है।
चूंकि $Cl_2$ की सांद्रता कम हो रही है,इसलिए $Cl_2$ की कमी को पूरा करने के लिए दूसरी साम्यावस्था बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगी।
परिणामस्वरूप,$COCl_2$ का विघटन होगा,जिससे $CO$ और $Cl_2$ की मात्रा में वृद्धि होगी।
अतः,$CO$ की मात्रा बढ़ जाएगी।

(A) दिए गए अनुपात $K : Q = 0.33 : 1$ से,$\frac{K}{Q} = 0.33$,जिसका अर्थ है $K = 0.33Q$ या $Q = \frac{K}{0.33} \approx 3K$।
यहाँ $Q > K$ है,जिसका अर्थ है कि अभिक्रिया भागफल साम्यावस्था स्थिरांक से अधिक है।
ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,जब $Q > K$ होता है,तो अभिक्रिया विपरीत दिशा में आगे बढ़ती है ताकि उत्पादों की सांद्रता कम हो और अभिकारकों की सांद्रता बढ़े जब तक कि साम्यावस्था पुनः स्थापित न हो जाए।
अतः,अभिक्रिया मिश्रण अधिक अभिकारक प्रजातियों का निर्माण करने के लिए पीछे की ओर स्थानांतरित होगा।

(A) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार:
$1$. ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया $(\Delta H < 0)$ के लिए,तापमान में कमी अग्र अभिक्रिया को अनुकूल बनाती है।
$2$. गैसीय मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 2 - (1 + 4) = -3$ है।
$3$. चूंकि $\Delta n_g < 0$ है,इसलिए दबाव में वृद्धि कम मोलों वाली दिशा यानी उत्पाद की ओर अभिक्रिया को अनुकूल बनाती है।
$4$. अतः,$AB_{4(g)}$ का निर्माण कम तापमान और उच्च दबाव द्वारा अनुकूलित होता है।

(B) $Na_2CrO_4$ का पीले रंग का विलयन $CO_2$ प्रवाहित करने पर सोडियम डाइक्रोमेट,$Na_2Cr_2O_7$ के निर्माण के कारण नारंगी लाल रंग में बदल जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Na_2CrO_4 + 2CO_2 + H_2O \rightarrow Na_2Cr_2O_7 + 2NaHCO_3$
इस अभिक्रिया में,क्रोमेट आयन $(CrO_4^{2-})$ डाइक्रोमेट आयन $(Cr_2O_7^{2-})$ में परिवर्तित हो जाता है,जो नारंगी-लाल रंग का होता है।

(C) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार:
$1$. कम दबाव उस दिशा का पक्ष लेता है जहाँ गैस के मोलों की संख्या में वृद्धि होती है $(\Delta n_g > 0)$।
$2$. कम तापमान ऊष्माक्षेपी दिशा $(\Delta H < 0)$ का पक्ष लेता है।
विकल्पों का मूल्यांकन:
- विकल्प $A$: $\Delta n_g = 2 - 1 = 1$ (ऊष्माशोषी)। उच्च $P$ और उच्च $T$ पर अनुकूल।
- विकल्प $B$: $\Delta n_g = 1 - 3 = -2$ (ऊष्माक्षेपी)। उच्च $P$ और निम्न $T$ पर अनुकूल।
- विकल्प $C$: $\Delta n_g = 3 - 2 = 1$ (ऊष्माक्षेपी)। निम्न $P$ और निम्न $T$ पर अनुकूल।
- विकल्प $D$: $\Delta n_g = 2 - 2 = 0$ (ऊष्माक्षेपी)। दबाव का कोई प्रभाव नहीं; निम्न $T$ पर अनुकूल।
अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(A) जब स्थिर आयतन पर साम्यावस्था मिश्रण में एक अक्रिय गैस मिलाई जाती है,तो निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है,लेकिन अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों के आंशिक दाब अपरिवर्तित रहते हैं।
चूंकि आंशिक दाब (और इसलिए सांद्रता) नहीं बदलते हैं,अभिक्रिया भागफल $Q_c$ साम्यावस्था स्थिरांक $K_c$ के बराबर रहता है।
इसलिए,साम्यावस्था की स्थिति स्थानांतरित नहीं होती है।
परिणामस्वरूप,$SO_2, Cl_2,$ और $SO_2Cl_2$ की सांद्रता नहीं बदलती है,कोई अतिरिक्त क्लोरीन नहीं बनती है,$SO_2$ की सांद्रता कम नहीं होती है,और कोई अतिरिक्त $SO_2Cl_2$ नहीं बनता है।
दिए गए सभी कथन $(a), (b), (c),$ और $(d)$ गलत हैं।

(D) $3 \text{ min}$ के क्षण पर,$H_2$ की सांद्रता में अचानक ऊर्ध्वाधर वृद्धि दिखाई देती है,जो इंगित करती है कि सिस्टम में $H_2$ जोड़ा गया था।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,अभिकारक को जोड़ने से साम्यावस्था अग्र दिशा में स्थानांतरित हो जाती है ताकि अतिरिक्त अभिकारक का उपभोग हो सके।
परिणामस्वरूप,$H_2$ की सांद्रता अपने चरम से कम हो जाती है,$I_2$ की सांद्रता कम हो जाती है,और $HI$ की सांद्रता तब तक बढ़ती है जब तक कि नई साम्यावस्था स्थापित न हो जाए।
इसलिए,सही परिवर्तन यह है कि हाइड्रोजन जोड़ा गया था।

(C) ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,साम्य अभिक्रिया पर दाब का प्रभाव गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $(\Delta n_g)$ पर निर्भर करता है।
यदि $\Delta n_g = 0$ है,तो साम्य दाब से प्रभावित नहीं होता है।
विकल्प $A$ के लिए: $\Delta n_g = 1 - 0 = 1$.
विकल्प $B$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - (1 + 3) = -2$.
विकल्प $C$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
विकल्प $D$ के लिए: $\Delta n_g = 2 - (2 + 1) = -1$.
चूंकि विकल्प $C$ के लिए $\Delta n_g = 0$ है,इसलिए यह दाब से प्रभावित नहीं होता है।

(C) दी गई अभिक्रिया $2x_{(g)} y_{(g)} \rightleftarrows 2z_{(g)} 80 \ kcal$ है।
चूंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी $(\Delta H < 0)$ है,ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,कम तापमान अग्र अभिक्रिया का पक्ष लेता है जिससे $z$ की प्राप्ति बढ़ती है।
दाब के प्रभाव के लिए,गैसीय अभिकारकों के मोल की संख्या $2 1 = 3$ है और गैसीय उत्पादों के मोल की संख्या $2$ है।
चूंकि अग्र दिशा में मोल की संख्या घटती है,इसलिए उच्च दाब अग्र अभिक्रिया का पक्ष लेता है।
अतः,उच्च दाब $(1000 \ atm)$ और कम तापमान $(100 \ ^oC)$ का संयोजन $z$ की अधिकतम प्राप्ति देता है।

(B) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,$\text{Liquid} \rightleftharpoons \text{Vapour}$ साम्यावस्था के लिए,निकाय दबाव में परिवर्तन का विरोध करता है।
जब दबाव बढ़ाया जाता है,तो साम्यावस्था उस दिशा में स्थानांतरित हो जाती है जहाँ गैस के मोलों की संख्या कम हो जाती है,यानी द्रव अवस्था की ओर।
उच्च दबाव पर साम्यावस्था बनाए रखने के लिए,द्रव को वाष्प में बदलने के लिए अधिक तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,बाहरी दबाव बढ़ने के साथ द्रव का क्वथनांक बढ़ जाता है।

(B) दी गई अभिक्रिया $I_{2(g)} \rightleftharpoons 2I_{(g)}$ है,जिसमें $\Delta_r H^o = +150 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
चूंकि $\Delta_r H^o$ का मान धनात्मक है,इसलिए यह अभिक्रिया ऊष्माशोषी (endothermic) है।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए तापमान बढ़ाने पर साम्यावस्था अग्र दिशा में विस्थापित हो जाती है ताकि अतिरिक्त ऊष्मा का अवशोषण हो सके।
अतः,अग्र अभिक्रिया उच्च तापमान पर अनुकूल होती है।

(B) दिया गया है $K_c > K_p$।
संबंध $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ का उपयोग करने पर,$(RT)^{\Delta n} < 1$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $\Delta n < 0$।
चूंकि $\Delta n < 0$ है,गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या गैसीय अभिकारकों के मोलों की संख्या से कम है। ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दाब बढ़ाने पर साम्यावस्था उत्पाद की ओर विस्थापित होगी।
$\Delta H = +40 \ kcal$ होने के कारण,अभिक्रिया ऊष्माशोषी है। ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,तापमान बढ़ाने पर अग्र (ऊष्माशोषी) अभिक्रिया को बढ़ावा मिलता है।
अतः,तापमान और दाब दोनों बढ़ाने पर उत्पाद की मात्रा बढ़ेगी।

(B) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दाब बढ़ाने पर साम्य उस दिशा में स्थानांतरित होता है जहाँ आयतन कम होता है (या घनत्व अधिक होता है)।
$Fe(l) \rightleftharpoons Fe(s)$ के लिए,ठोस अवस्था का घनत्व द्रव अवस्था से अधिक होता है। इसलिए,दाब बढ़ाने पर साम्य दाईं ओर (ठोस अवस्था की ओर) स्थानांतरित हो जाएगा।

(D) उत्प्रेरक अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं के लिए कम सक्रियण ऊर्जा वाला एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है। परिणामस्वरूप,यह दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ा देता है,जिससे साम्य स्थिरांक को बदले बिना निकाय शीघ्रता से साम्यावस्था प्राप्त कर लेता है।

(C) दी गई साम्यावस्था $CO_{2(s)} \rightleftharpoons CO_{2(g)}$ है।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,निकाय को ठंडा करने (तापमान कम करने) से साम्यावस्था ऊष्माक्षेपी दिशा की ओर स्थानांतरित होती है।
चूंकि $CO_{2(s)}$ का $CO_{2(g)}$ में ऊर्ध्वपातन एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है,इसलिए इसकी विपरीत प्रक्रिया (निक्षेपण) ऊष्माक्षेपी है।
अतः,निकाय को ठंडा करने पर साम्यावस्था बाईं ओर स्थानांतरित हो जाती है,जिससे अधिक गैस ठोस में परिवर्तित हो जाती है।

(D) दी गई अभिक्रिया: $4NH_{3(g)} + 5O_{2(g)} \rightleftharpoons 4NO_{(g)} + 6H_2O_{(g)} + \text{Heat}$ है।
यह एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है क्योंकि ऊष्मा मुक्त होती है।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए,तापमान कम करने से साम्यावस्था दाईं ओर स्थानांतरित हो जाती है।
दबाव के लिए,गैस के मोलों का अंतर $\Delta n_g = 1$ है,इसलिए दबाव बढ़ाने से साम्यावस्था बाईं ओर स्थानांतरित होगी।
उत्प्रेरक साम्यावस्था की स्थिति को नहीं बदलता है।
अतः,तापमान घटाना सही स्थिति है।

(D) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,एक संतुलन अभिक्रिया के लिए,तापमान कम करने से वह दिशा अनुकूल होती है जो ऊष्मा छोड़ती है (ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया)।
एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया एन्थैल्पी में ऋणात्मक परिवर्तन द्वारा पहचानी जाती है,अर्थात $\Delta H^o < 0$।
आइए दी गई अभिक्रियाओं का विश्लेषण करें:
$(a) \ \Delta H^o = 181 \ kJ$ (ऊष्माशोषी)
$(b) \ \Delta H^o = 566 \ kJ$ (ऊष्माशोषी)
$(c) \ \Delta H^o = -9.4 \ kJ$ (ऊष्माक्षेपी)
$(d) \ \Delta H^o = -541 \ kJ$ (ऊष्माक्षेपी)
चूंकि अभिक्रियाएं $(c)$ और $(d)$ ऊष्माक्षेपी हैं,इसलिए तापमान कम करने से संतुलन उत्पादों की ओर स्थानांतरित हो जाएगा,जिससे उत्पाद का निर्माण अनुकूल होगा।

(C) ले-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,अभिक्रिया $HbO_2 + H_3O^{+} + CO_2 \rightleftharpoons (H^{+} - Hb - CO_2) + O_2 + H_2O$ दाईं ओर स्थानांतरित होती है ($O_2$ के निकलने के पक्ष में) जब अभिकारकों ($H_3O^{+}$ और $CO_2$) की सांद्रता बढ़ती है।
$1$. शारीरिक व्यायाम के दौरान,कोशिकीय श्वसन बढ़ जाता है,जिससे $CO_2$ का उत्पादन अधिक होता है।
$2$. तीव्र शारीरिक गतिविधि मांसपेशियों में अवायवीय श्वसन की ओर ले जाती है,जिससे लैक्टिक एसिड उत्पन्न होता है,जो रक्त में $H_3O^{+}$ आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है।
चूंकि $CO_2$ और $H_3O^{+}$ दोनों बढ़ते हैं,इसलिए दोनों कारक $HbO_2$ से $O_2$ के निकलने को बढ़ावा देते हैं।

(C) जब स्थिर आयतन पर साम्यावस्था में मौजूद निकाय में कोई अक्रिय गैस मिलाई जाती है,तो निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है।
हालाँकि,अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों ($NH_3$ और $H_2S$) की सांद्रता अपरिवर्तित रहती है क्योंकि पात्र का आयतन और अभिकारकों तथा उत्पादों के मोलों की संख्या में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
चूंकि अभिक्रिया भागफल $Q_c$ साम्यावस्था स्थिरांक $K_c$ के बराबर रहता है,इसलिए साम्यावस्था की स्थिति में कोई बदलाव नहीं होता है।
अतः,साम्यावस्था अप्रभावित रहती है।

(B) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,चूंकि इस एस्टरीकरण अभिक्रिया में पानी $(H_2O)$ एक उत्पाद है,इसलिए इसे लगातार हटाने से साम्यावस्था अग्र दिशा में स्थानांतरित हो जाती है।
इसके परिणामस्वरूप एस्टर $(CH_3COOCH_3)$ की उपज बढ़ जाती है।
अतः,विकल्प $B$ सही है।

(B) ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,पात्र का आयतन बढ़ाने से दाब कम हो जाता है।
इस परिवर्तन को संतुलित करने के लिए,साम्यावस्था उस दिशा में स्थानांतरित होती है जहाँ गैसीय मोलों की संख्या अधिक होती है।
विकल्प $B$ के लिए: $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} + O_{2(g)}$,गैसीय उत्पादों के मोल $3$ $(2+1)$ हैं और गैसीय अभिकारकों के मोल $2$ हैं।
चूंकि $3 > 2$,इसलिए आयतन बढ़ाने से उत्पादों का निर्माण अनुकूल होगा।

(A) अपघटन अभिक्रिया $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$ है।
चूंकि अग्र अभिक्रिया $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons N_2O_{4(g)}$ ऊष्माक्षेपी है,इसलिए विपरीत अभिक्रिया (अपघटन) ऊष्माशोषी है।
ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार:
$(a)$ स्थिर दाब पर अक्रिय गैस मिलाने से निकाय का कुल आयतन बढ़ जाता है,जिससे साम्य उस दिशा में विस्थापित होता है जहाँ गैस के मोलों की संख्या अधिक होती है। यहाँ उत्पाद पक्ष $(2NO_2)$ में अभिकारक पक्ष $(N_2O_4)$ की तुलना में अधिक मोल हैं,इसलिए $N_2O_4$ का अपघटन बढ़ जाता है।
$(b)$ तापमान कम करने से ऊष्माक्षेपी दिशा को बढ़ावा मिलता है,जिससे $N_2O_4$ का निर्माण होता है।
$(c)$ दाब बढ़ाने से साम्य कम मोलों वाली दिशा में विस्थापित होता है,जो $N_2O_4$ के निर्माण को बढ़ावा देता है।
$(d)$ स्थिर आयतन पर अक्रिय गैस मिलाने से अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों के आंशिक दाब में कोई परिवर्तन नहीं होता है,इसलिए साम्य पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

(D) द्रव जल का घनत्व बर्फ से अधिक होता है,जिसका अर्थ है कि बर्फ का आयतन समान द्रव्यमान वाले द्रव जल के आयतन से अधिक होता है $(V_{\text{ice}} > V_{\text{water}})$।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दबाव बढ़ाने पर साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होती है जहाँ आयतन में कमी होती है।
चूंकि अग्र अभिक्रिया (बर्फ $\rightarrow$ जल) में आयतन में कमी होती है,इसलिए साम्यावस्था अग्र दिशा में विस्थापित होगी।

(D) जब स्थिर आयतन पर साम्य अवस्था में अक्रिय गैस मिलाई जाती है,तो निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है।
हालाँकि,प्रत्येक अभिकारक और उत्पाद का आंशिक दाब समान रहता है क्योंकि प्रत्येक प्रजाति की सांद्रता (मोल/आयतन) नहीं बदलती है।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,चूंकि अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों की सांद्रता अपरिवर्तित रहती है,इसलिए साम्य की स्थिति पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

(B) ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,तापमान में वृद्धि ऊष्माशोषी अभिक्रिया को अग्र दिशा में अनुकूलित करती है।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया वह है जिसमें ऊष्मा का अवशोषण होता है,जिसे ऋणात्मक एन्थैल्पी परिवर्तन या उत्पाद पक्ष पर ऋणात्मक ऊष्मा पद द्वारा दर्शाया जाता है।
विकल्प $B$ में,अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)} - 42.8 \ kcal$ को $N_{2(g)} + O_{2(g)} + 42.8 \ kcal \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
चूंकि अग्र दिशा में ऊष्मा अवशोषित होती है,इसलिए तापमान बढ़ाने पर साम्यावस्था अग्र दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी।

(B) बर्फ का पिघलना एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है जिसमें आयतन में कमी आती है।
ली शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,दबाव में वृद्धि उस प्रक्रिया का पक्ष लेती है जिसके परिणामस्वरूप आयतन में कमी आती है,जो कि बर्फ का पिघलना है।
इसके अतिरिक्त,तापमान को $0 \ ^\circ C$ से ऊपर बढ़ाने से ठोस से तरल में चरण परिवर्तन के लिए आवश्यक ऊष्मा प्राप्त होती है।
इसलिए,उच्च दबाव और $0 \ ^\circ C$ से अधिक तापमान बर्फ के पिघलने की प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।

(D) यह अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है $(\Delta H_r < 0)$। ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार:
$1$. तापमान बढ़ाने से साम्य बाईं ओर (अभिकारक की ओर) विस्थापित होता है।
$2$. स्थिर आयतन पर अक्रिय गैस मिलाने का साम्य पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
$3$. $Cl_2$ को हटाने से साम्य बाईं ओर विस्थापित होता है।
$4$. पात्र का आयतन कम करने से दाब बढ़ता है,जिससे साम्य उस ओर विस्थापित होता है जहाँ गैस के मोल कम होते हैं। इस अभिक्रिया में,अभिकारक पक्ष में $4$ मोल गैस है और उत्पाद पक्ष में $2$ मोल गैस है। अतः,आयतन कम करने से साम्य दाईं ओर विस्थापित होता है,जिससे $ClF_3$ का उत्पादन बढ़ता है।

(C) दी गई अभिक्रिया $I_{2(g)} \rightleftharpoons 2I_{(g)}$ है,जहाँ $\Delta H_r^o = +150 \ kJ$ है।
चूँकि $\Delta H_r^o > 0$ है,इसलिए अभिक्रिया ऊष्माशोषी (endothermic) है।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए तापमान बढ़ाने पर साम्यावस्था उत्पाद की ओर (अग्र दिशा में) स्थानांतरित हो जाती है ताकि अतिरिक्त ऊष्मा का अवशोषण हो सके।

(A) गैसीय अभिक्रिया के लिए,साम्यावस्था पर आयतन परिवर्तन का प्रभाव गैसीय प्रजातियों के मोलों की कुल संख्या में परिवर्तन $(\Delta n_g)$ पर निर्भर करता है।
यदि $\Delta n_g = 0$ है,तो आयतन या दाब में परिवर्तन से साम्यावस्था प्रभावित नहीं होती है।
अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ में,गैसीय अभिकारकों के मोलों की संख्या $1 + 1 = 2$ है और गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या $2$ है।
चूंकि $\Delta n_g = 2 - 2 = 0$ है,इसलिए निकाय के आयतन में परिवर्तन करने से साम्यावस्था पर मोलों की संख्या में कोई परिवर्तन नहीं होता है।

(A) ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,साम्यावस्था की स्थिति तापमान और दबाव में परिवर्तन से प्रभावित होती है।
$1$. दबाव: चूंकि गैसीय अभिकारकों के मोलों की संख्या $(3+1=4)$ गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या $(1)$ से भिन्न है,इसलिए दबाव में परिवर्तन साम्यावस्था को स्थानांतरित कर देगा।
$2$. तापमान: अभिक्रिया में एन्थैल्पी परिवर्तन शामिल है,इसलिए तापमान में परिवर्तन साम्यावस्था की स्थिति को बदल देगा।
$3$. उत्प्रेरक: उत्प्रेरक केवल अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ाता है और यह साम्यावस्था की स्थिति या उत्पादों की मात्रा को प्रभावित नहीं करता है।

(A) ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,अग्र अभिक्रिया उत्पादों की सांद्रता कम करने या अभिकारकों की सांद्रता बढ़ाने से अनुकूलित होती है।
$(A)$ स्थिर आयतन पर $Cl_2$ गैस मिलाने से उत्पादों की सांद्रता बढ़ जाती है,जो पश्च अभिक्रिया को अनुकूलित करती है।
$(B)$ स्थिर दाब पर अक्रिय गैस मिलाने से आयतन बढ़ जाता है,जो गैस के अधिक मोल वाली दिशा (अग्र अभिक्रिया) को अनुकूलित करती है।
$(C)$ स्थिर आयतन पर $PCl_5$ मिलाने से अभिकारकों की सांद्रता बढ़ जाती है,जो अग्र अभिक्रिया को अनुकूलित करती है।
$(D)$ पात्र का आयतन बढ़ाने से कुल दाब कम हो जाता है,जो गैस के अधिक मोल वाली दिशा (अग्र अभिक्रिया) को अनुकूलित करती है।
अतः,अग्र अभिक्रिया विकल्प $(A)$ द्वारा अनुकूलित नहीं होती है।

(D) दी गई अभिक्रिया $aA \rightleftharpoons mB + nC$ है,जहाँ $\Delta H = +x \ kcal$ है। चूँकि $\Delta H > 0$ है,अभिक्रिया ऊष्माशोषी है। ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए उच्च तापमान अग्र अभिक्रिया के पक्ष में होता है।
यहाँ $m + n < a$ दिया गया है,जिसका अर्थ है कि गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या गैसीय अभिकारकों के मोलों की संख्या से कम है। ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दबाव बढ़ाने पर साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होती है जहाँ गैस के मोल कम होते हैं। इसलिए,उच्च दबाव अग्र अभिक्रिया के पक्ष में होता है।
अतः,उच्च दबाव और उच्च तापमान वे स्थितियाँ हैं जो अग्र अभिक्रिया के पक्ष में होती हैं।

(A) अभिक्रिया $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons N_2O_{4(g)}$ अग्र दिशा में ( $N_2O_4$ का निर्माण) ऊष्माक्षेपी है।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,तापमान बढ़ाने से साम्यावस्था ऊष्माशोषी दिशा (पश्च) की ओर स्थानांतरित हो जाती है,जिससे अधिक $NO_2$ उत्पन्न होता है।
चूंकि मिश्रण उच्च तापमान पर गहरे रंग का होता है,इसलिए $N_2O_4$ की तुलना में $NO_2$ गहरे रंग की गैस होनी चाहिए।
इसी तरह,कम दबाव पर,साम्यावस्था गैस के अधिक मोल वाली दिशा (अभिकारक पक्ष,$NO_2$) की ओर स्थानांतरित हो जाती है,जिससे गहरा रंग प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है और $NO_2$,$N_2O_4$ की तुलना में गहरे रंग का है।

(D) शामिल संतुलन है: $N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g) \rightleftharpoons 2NO(g) + O_2(g)$.
$25\,^oC$ पर,$N_2O_4$ रंगहीन होता है। गर्म करने पर,यह $NO_2$ में विघटित हो जाता है,जो भूरे रंग का होता है,जिससे रंग गहरा हो जाता है।
$160\,^oC$ से ऊपर,$NO_2$ आगे $NO$ और $O_2$ में विघटित हो जाता है,जो दोनों रंगहीन होते हैं,जिससे रंग हल्का हो जाता है।
$600\,^oC$ पर,मिश्रण लगभग रंगहीन होता है। ला-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दबाव बढ़ाने पर संतुलन कम मोल वाली दिशा (अर्थात $NO_2$ के निर्माण) की ओर स्थानांतरित हो जाता है,जो भूरे रंग का होता है। इस प्रकार,रंग फिर से गहरा हो जाता है। अतः,प्रारंभिक वाष्प शुद्ध $N_2O_4$ थी।

(A) दी गई अभिक्रिया $3X_{(g)} + Y_{(g)} \rightleftharpoons X_3Y_{(g)}$ है।
गैसीय मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = 1 - (3 + 1) = -3$ है।
चूंकि $\Delta n_g \neq 0$,ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार दबाव में परिवर्तन साम्यावस्था को प्रभावित करता है।
साम्यावस्था स्थिरांक $K_p$ तापमान का एक फलन है,इसलिए तापमान में परिवर्तन साम्यावस्था की स्थिति को स्थानांतरित कर देगा।
उत्प्रेरक केवल अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ाता है और साम्यावस्था की स्थिति या उत्पाद की मात्रा को प्रभावित नहीं करता है।
अतः,साम्यावस्था पर $X_3Y$ की मात्रा तापमान और दबाव दोनों से प्रभावित होती है।

(B) क्रोमेट और डाइक्रोमेट आयनों के बीच संतुलन इस प्रकार है: $2CrO_4^{2-}(aq.) + 2H^+(aq.) \rightleftharpoons Cr_2O_7^{2-}(aq.) + H_2O(l)$.
अम्लीय माध्यम $(pH < 7)$ में,संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है,जिससे पीला $CrO_4^{2-}$ नारंगी $Cr_2O_7^{2-}$ में बदल जाता है।
$HCl$,$CH_3COOH$,और $NO_2$ (जो पानी में $HNO_3/HNO_2$ बनाता है) अम्लीय माध्यम प्रदान करते हैं।
$NH_3$ विलयन क्षारीय $(pH > 7)$ होता है,इसलिए यह संतुलन को $Cr_2O_7^{2-}$ के निर्माण की ओर स्थानांतरित नहीं करता है,अतः पीला रंग अपरिवर्तित रहता है।

(A) वान हॉफ (van 't Hoff) समीकरण के अनुसार,साम्य स्थिरांक $K_p$ और तापमान $T$ के बीच संबंध $\ln(K_p) = -\frac{\Delta H}{RT} + C$ है।
ऊष्माशोषी (endothermic) अभिक्रिया के लिए,$\Delta H > 0$ होता है।
जैसे-जैसे तापमान $T$ बढ़ता है,पद $-\frac{\Delta H}{RT}$ कम ऋणात्मक हो जाता है (अर्थात यह बढ़ता है),जिससे $K_p$ का मान बढ़ जाता है।
इसलिए,यदि तापमान में वृद्धि के साथ $K_p$ बढ़ता है,तो अभिक्रिया ऊष्माशोषी होनी चाहिए,जिसका अर्थ है कि $\Delta H$ धनात्मक है।

(A) दी गई अभिक्रिया $A_{2(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + Q \ kJ$ है। चूँकि ऊष्मा मुक्त हो रही है $(+Q \ kJ)$,यह एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए कम तापमान अग्र अभिक्रिया का समर्थन करता है,जिससे उत्पाद की लब्धि बढ़ती है।
दबाव के प्रभाव के लिए,गैसीय मोलों में परिवर्तन की गणना करते हैं: $\Delta n_g = n_{product} - n_{reactant} = 1 - (1 + 2) = -2$.
चूँकि $\Delta n_g < 0$ है,दबाव बढ़ाने पर साम्यावस्था कम मोलों वाली दिशा (उत्पाद की ओर) स्थानांतरित हो जाती है।
अतः,उत्पाद की लब्धि कम तापमान और उच्च दबाव पर अधिक होती है।

(B) $KOH$ का पानी में घुलना एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है,जिसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: $KOH(s) + aq \rightleftharpoons KOH(aq) + \text{Heat}$.
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,यदि साम्यावस्था पर किसी ऊष्माक्षेपी प्रणाली का तापमान बढ़ाया जाता है,तो साम्यावस्था उस दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी जो अतिरिक्त ऊष्मा को अवशोषित करती है,यानी पीछे की दिशा में।
इसलिए,तापमान बढ़ाने से $KOH$ की घुलनशीलता घट जाती है।

(A) बर्फ का पिघलना इस साम्यावस्था द्वारा दर्शाया जाता है: $H_2O(s) \rightleftharpoons H_2O(l)$.
चूंकि यह प्रक्रिया ऊष्माशोषी है,ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,तापमान में वृद्धि अग्र अभिक्रिया (पिघलने) का समर्थन करती है।
इसके अलावा,तरल पानी का घनत्व बर्फ से अधिक होता है,जिसका अर्थ है कि पिघलने पर आयतन कम हो जाता है $(V_{liquid} < V_{solid})$।
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,दबाव में वृद्धि कम आयतन वाली दिशा का समर्थन करती है,जो तरल पानी बनने की दिशा है।
इसलिए,उच्च तापमान और उच्च दबाव दोनों बर्फ के पिघलने के लिए अनुकूल हैं।

(A) $273 \ K$ से $298 \ K$ तक तापमान में वृद्धि के साथ,साम्य स्थिरांक $(K)$ का मान $2$ से घटकर $1 \times 10^{-2}$ हो जाता है।
ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए तापमान बढ़ने पर साम्य स्थिरांक का मान घटता है।
चूंकि तापमान बढ़ने पर साम्य स्थिरांक घट रहा है,इसलिए अग्र अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
अतः,$C$ और $D$ के निर्माण की प्रक्रिया एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है।