Gujarati

Standard free energy Questions in Gujarati

Class 11 Chemistry · 6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) · Standard free energy

100+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 100 questions in Gujarati

51
EasyMCQ
સંતુલન સમયે $\Delta _{r}G$ અને $\Delta _{r}G^{\theta }$ માંથી કઈ રાશિ શૂન્ય હશે?
A
$\Delta _{r}G$
B
$\Delta _{r}G^{\theta }$
C
$\Delta _{r}G$ અને $\Delta _{r}G^{\theta }$ બંને
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર અને પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$\Delta _{r}G = \Delta _{r}G^{\theta } + RT \ln Q$
સંતુલન સમયે,પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q$ એ સંતુલન અચળાંક $K$ જેટલું થાય છે અને કુલ ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર $\Delta _{r}G$ શૂન્ય થાય છે.
તેથી,$0 = \Delta _{r}G^{\theta } + RT \ln K$.
આ સૂચવે છે કે સંતુલન સમયે $\Delta _{r}G$ હંમેશા શૂન્ય હોય છે,જ્યારે $\Delta _{r}G^{\theta }$ એ ચોક્કસ તાપમાને પ્રક્રિયા માટે અચળાંક છે અને સામાન્ય રીતે શૂન્ય હોતું નથી,સિવાય કે $K = 1$ હોય.
52
Medium
$\Delta G$ દ્વારા રાસાયણિક સંતુલન અને ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં થતા ફેરફારને સમજાવો.

Solution

(N/A) $K_{c}$ નું મૂલ્ય સંતુલન સમયે નીપજ અને પ્રક્રિયકના પ્રમાણને દર્શાવે છે,પરંતુ તે પ્રક્રિયાનો વેગ દર્શાવતું નથી. $K_{c}$ નું મૂલ્ય સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા માટેનો સમય સમજાવી શકતું નથી; આ થર્મોડાયનેમિક્સ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા $(\Delta G)$ નો ઉપયોગ પ્રક્રિયાની સ્વયંભૂતા (spontaneity) નક્કી કરવા માટે થાય છે.
$(i)$ $\Delta G < 0$: જો $\Delta G$ ઋણ હોય,તો પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે. પ્રક્રિયા પુરોગામી દિશામાં આગળ વધે છે અને પ્રક્રિયકોમાંથી નીપજો બને છે.
$(ii)$ $\Delta G > 0$: જો $\Delta G$ ધન હોય,તો પ્રક્રિયા પુરોગામી દિશામાં અસ્વયંભૂ ગણાય છે.
$(iii)$ $\Delta G = 0$: જો $\Delta G$ શૂન્ય હોય,તો પ્રક્રિયા રાસાયણિક સંતુલનમાં છે.
53
Medium
સંતુલન અચળાંક $K$,પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q_{c}$ અને ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G$ વચ્ચેનો સંબંધ તારવો.

Solution

(N/A) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને પ્રક્રિયા ભાગફળ વચ્ચેનો ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q \quad (Eq. I)$
જ્યાં:
$\Delta G^{\circ} = \text{પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર}$
$\Delta G = \text{કોઈપણ અવસ્થાએ ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર}$
$R = \text{વાયુ અચળાંક} = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$
$T = \text{કેલ્વિનમાં તાપમાન}$
$Q = \text{પ્રક્રિયા ભાગફળ}$
સંતુલન સમયે,પ્રણાલી એવી અવસ્થાએ પહોંચે છે જ્યાં $\Delta G = 0$ અને $Q = K_{c}$. આ કિંમતો $(Eq. I)$ માં મૂકતા:
$0 = \Delta G^{\circ} + RT \ln K$
$\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$
$\ln K = -\frac{\Delta G^{\circ}}{RT} \quad (Eq. II)$
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા:
$K = e^{-\Delta G^{\circ} / RT} \quad (Eq. III)$
$\Delta G^{\circ}$ નું મહત્વ:
જો $\Delta G^{\circ} < 0$,તો $-\Delta G^{\circ} / RT$ ધન છે,તેથી $K > 1$,જે સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે અને નીપજોનું પ્રમાણ વધારે છે.
જો $\Delta G^{\circ} > 0$,તો $-\Delta G^{\circ} / RT$ ઋણ છે,તેથી $K < 1$,જે સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા અસ્વયંભૂ છે અને પ્રક્રિયકોનું પ્રમાણ વધારે છે.
54
Medium
ગ્લાયકોલિસિસ પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝના ફોસ્ફોરાયલેશન દરમિયાન $298 \ K$ તાપમાને સંતુલન અચળાંક $3.6 \times 10^{-3}$ છે. $\Delta G^{\Theta}$ નું મૂલ્ય શોધો. આ શું સૂચવે છે? $(R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1})$

Solution

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ આ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta G^{\Theta} = -RT \ln K$
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\Theta} = -(8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) \times (298 \ K) \times \ln(3.6 \times 10^{-3})$
$\Delta G^{\Theta} = -2477.572 \times (-5.6268) \approx 13940 \ J \ mol^{-1} = 13.94 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta G^{\Theta} > 0$ હોવાથી,પ્રક્રિયા પ્રમાણિત પરિસ્થિતિઓમાં સ્વયંભૂ નથી.
55
Easy
સંતુલન અચળાંક $K$ અને પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ ને સાંકળતું સૂત્ર લખો.

Solution

(N/A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ અને સંતુલન અચળાંક $K$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચેના સૂત્ર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$ અથવા $\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log K$.
56
Easy
સંતુલન અચળાંક $K$ અને $\Delta G^{\circ}$ ને સાંકળતું સૂત્ર લખો.

Solution

(N/A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta_{r}G^{\circ}$ અને સંતુલન અચળાંક $K$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $\Delta_{r}G^{\circ} = -RT \ln K$ અથવા $\Delta_{r}G^{\circ} = -2.303 RT \log K$.
57
Medium
$298 \ K$ તાપમાને એક પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક ${K_p} = 0.17 \times {10^{12}}$ છે. પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta {G^\Theta }$ શોધો. (આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$)

Solution

પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta {G^\Theta } = -RT \ln {K_p}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\Delta {G^\Theta } = -(8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}) \times (298 \ K) \times \ln(0.17 \times 10^{12})$
$\Delta {G^\Theta } = -2477.572 \times \ln(1.7 \times 10^{11})$
$\ln(a \times b) = \ln(a) + \ln(b)$ ના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta {G^\Theta } = -2477.572 \times [\ln(1.7) + 11 \times \ln(10)]$
$\Delta {G^\Theta } = -2477.572 \times [0.5306 + 11 \times 2.303]$
$\Delta {G^\Theta } = -2477.572 \times [0.5306 + 25.333]$
$\Delta {G^\Theta } = -2477.572 \times 25.8636 \approx -64078 \ J \ mol^{-1} \approx -64.08 \ kJ \ mol^{-1}$
58
MediumMCQ
સુક્રોઝનું જળવિભાજન નીચેની પ્રક્રિયા દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\text{Sucrose} + H_{2}O \rightleftharpoons \text{Glucose} + \text{Fructose}$
જો $300 \ K$ તાપમાને સંતુલન અચળાંક $(K_{c})$ $2 \times 10^{13}$ હોય,તો તે જ તાપમાને $\Delta_{r}G^{\Theta}$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
A
$-8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \ln(4 \times 10^{13})$
B
$-8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \ln(2 \times 10^{13})$
C
$8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \ln(2 \times 10^{13})$
D
$8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \ln(3 \times 10^{13})$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$\Delta_{r}G^{\Theta} = -RT \ln K_{c}$
આપેલ કિંમતો:
$R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$
$T = 300 \ K$
$K_{c} = 2 \times 10^{13}$
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$\Delta_{r}G^{\Theta} = -8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \ln(2 \times 10^{13})$
59
EasyMCQ
સાચો સંબંધ કયો છે?
A
$\Delta G = - RT \ln (Q / K)$
B
$\Delta G = + RT \ln K$
C
$\Delta G = - RT \ln (K / Q)$
D
$\Delta G = + RT \ln Q$

Solution

(C) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q \dots(1)$
સંતુલન સમયે,$\Delta G = 0$ અને $Q = K$ હોય છે,તેથી:
$0 = \Delta G^{\circ} + RT \ln K \implies \Delta G^{\circ} = - RT \ln K \dots(2)$
સમીકરણ $(2)$ ને સમીકરણ $(1)$ માં મૂકતા:
$\Delta G = - RT \ln K + RT \ln Q$
$\Delta G = - RT \ln (K / Q)$
60
MediumMCQ
પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)}$ માટે,$300 \ K$ અને $1 \ atm$ પર સંતુલન અચળાંકનું મૂલ્ય $100.0$ છે. $300 \ K$ અને $1 \ atm$ પર આ પ્રક્રિયા માટે $\Delta_{r}G^{\circ}$ નું મૂલ્ય $J \ mol^{-1}$ માં $-xR$ છે,જ્યાં $x$ એ ........... છે. (નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો) ($R = 8.31 \ J \ mol^{-1} K^{-1}$ અને $\ln 10 = 2.3$)
A
$1255$
B
$1460$
C
$1380$
D
$1290$

Solution

(C) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta_{r}G^{\circ} = -RT \ln K_p$
અહીં $T = 300 \ K$,$K_p = 100.0$,અને $\ln 10 = 2.3$ આપેલ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta_{r}G^{\circ} = -R \times 300 \times \ln(100)$
કારણ કે $\ln(100) = \ln(10^2) = 2 \ln(10) = 2 \times 2.3 = 4.6$.
તેથી,$\Delta_{r}G^{\circ} = -R \times 300 \times 4.6 = -1380 R$.
આને $-xR$ સાથે સરખાવતા,આપણને $x = 1380$ મળે છે.
61
DifficultMCQ
આદર્શ વર્તણૂક ધારીને,$25^{\circ} C$ તાપમાને નીચેની પ્રક્રિયા માટે $\log \, K$ નું મૂલ્ય $x \times 10^{-1}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય $......$ છે. (પૂર્ણાંક જવાબ)
$3 HC \equiv CH_{(g)} \rightleftharpoons C_6H_{6(\ell)}$
[આપેલ છે: $\Delta_f G^{\circ}(HC \equiv CH) = -2.04 \times 10^5 \, J \, mol^{-1}$
$\Delta_f G^{\circ}(C_6H_6) = -1.24 \times 10^5 \, J \, mol^{-1}; R = 8.314 \, J \, K^{-1} \, mol^{-1}$]
A
$855$
B
$952$
C
$412$
D
$1054$

Solution

(A) પ્રક્રિયા માટે: $3 HC \equiv CH_{(g)} \rightleftharpoons C_6H_{6(\ell)}$
$\Delta G^{\circ} = \sum \Delta_f G^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_f G^{\circ}(\text{reactants})$
$\Delta G^{\circ} = [1 \times (-1.24 \times 10^5)] - [3 \times (-2.04 \times 10^5)]$
$\Delta G^{\circ} = -1.24 \times 10^5 + 6.12 \times 10^5 = 4.88 \times 10^5 \, J \, mol^{-1}$
આપણે જાણીએ છીએ કે $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K = -2.303 RT \log K$
$4.88 \times 10^5 = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log K$
$\log K = -\frac{4.88 \times 10^5}{2.303 \times 8.314 \times 298} \approx -85.52$
$\log K$ નું મૂલ્ય $85.52$ છે.
આપેલ છે કે $\log K = x \times 10^{-1}$,તેથી $85.52 = x \times 10^{-1} \Rightarrow x = 855.2 \approx 855$.
62
MediumMCQ
$2O_{3(g)} \rightleftharpoons 3O_{2(g)}$
$300 \ K$ તાપમાને,ઓઝોન $50\%$ વિયોજિત થાય છે. આ તાપમાને અને $1 \ atm$ દબાણે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર $(-) \dots \ J \ mol^{-1}$ છે (નજીકનો પૂર્ણાંક).
[આપેલ છે: $\ln 1.35 = 0.3$ અને $R = 8.3 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ ]
A
$102$
B
$243$
C
$747$
D
$545$

Solution

(C) $2O_{3(g)} \rightleftharpoons 3O_{2(g)}$ પ્રક્રિયા માટે,ધારો કે $O_3$ ના શરૂઆતના મોલ $1$ છે.
સંતુલને,$O_3$ ના મોલ = $1 - 0.5 = 0.5$ અને $O_2$ ના મોલ = $\frac{3}{2} \times 0.5 = 0.75$.
કુલ મોલ = $0.5 + 0.75 = 1.25$.
$O_3$ નો મોલ અંશ = $\frac{0.5}{1.25} = 0.4$ અને $O_2$ નો મોલ અંશ = $\frac{0.75}{1.25} = 0.6$.
$P = 1 \ atm$ પર આંશિક દબાણ: $P_{O_3} = 0.4 \ atm$,$P_{O_2} = 0.6 \ atm$.
$K_p = \frac{(P_{O_2})^3}{(P_{O_3})^2} = \frac{(0.6)^3}{(0.4)^2} = \frac{0.216}{0.16} = 1.35$.
$\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_p$.
$\Delta G^{\circ} = -8.3 \times 300 \times \ln 1.35$.
$\Delta G^{\circ} = -8.3 \times 300 \times 0.3 = -747 \ J \ mol^{-1}$.
63
EasyMCQ
$27^{\circ}C$ અને $1\,atm$ દબાણે $N_2O_4$ નું $NO_2$ માં $50\%$ વિયોજન માટે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta G^{\circ})$ $-x\,J\,mol^{-1}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય $......$ છે (નજીકનો પૂર્ણાંક)
[આપેલ છે: $R = 8.31\,J\,K^{-1}\,mol^{-1}$,$\log 1.33 = 0.1239$,$\ln 10 = 2.3$]
A
$520$
B
$430$
C
$931$
D
$710$

Solution

(D) વિયોજન પ્રક્રિયા: $N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$
$t=0$ સમયે,$N_2O_4$ ના મોલ $= 1$ અને $NO_2 = 0$.
સંતુલને,$50\%$ વિયોજન માટે: $N_2O_4 = 1 - 0.5 = 0.5\,mol$ અને $NO_2 = 2 \times 0.5 = 1.0\,mol$.
સંતુલને કુલ મોલ $= 0.5 + 1.0 = 1.5\,mol$.
આંશિક દબાણ: $P_{N_2O_4} = \frac{0.5}{1.5} \times 1\,atm = \frac{1}{3}\,atm$ અને $P_{NO_2} = \frac{1.0}{1.5} \times 1\,atm = \frac{2}{3}\,atm$.
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{(2/3)^2}{1/3} = \frac{4}{3} \approx 1.333$.
સૂત્ર $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_p$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta G^{\circ} = -8.31 \times 300 \times \ln(1.333)$.
$\ln(1.333) = 2.303 \times \log(1.333) \approx 0.2875$.
$\Delta G^{\circ} = -8.31 \times 300 \times 0.2875 \approx -716.7\,J\,mol^{-1}$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,$x = 717$ (નોંધ: આપેલ વિકલ્પો મુજબ $710$ જવાબ છે).
64
DifficultMCQ
પ્રક્રિયા,$CaCO_{3(s)} \rightleftharpoons CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$ એ $298 \, K$ તાપમાને બંધ પાત્રમાં સંતુલનમાં છે. પ્રક્રિયા પાત્રમાં $CO_{2(g)}$ નું આંશિક દબાણ ($atm$ માં) કેટલું હશે? [આપેલ છે: $298 \, K$ અને $1 \, bar$ પર ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં ફેરફાર: $CaO_{(s)} = -603.501 \, kJ \, mol^{-1}$,$CO_{2(g)} = -394.389 \, kJ \, mol^{-1}$,$CaCO_{3(s)} = -1128.79 \, kJ \, mol^{-1}$,વાયુ અચળાંક,$R = 8.314 \, J \, K^{-1} \, mol^{-1}$]
A
$1.13 \times 10^{-23}$
B
$0.95$
C
$1.05$
D
$8.79 \times 10^{23}$

Solution

(A) પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર: $\Delta G^{\circ} = \Delta G_{f}^{\circ}(CaO) + \Delta G_{f}^{\circ}(CO_{2}) - \Delta G_{f}^{\circ}(CaCO_{3})$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = (-603.501) + (-394.389) - (-1128.79) = +130.9 \, kJ \, mol^{-1} = 130900 \, J \, mol^{-1}$.
સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{p}$ નો ઉપયોગ કરતા,$\ln K_{p} = -\frac{\Delta G^{\circ}}{RT}$.
$\ln K_{p} = -\frac{130900}{8.314 \times 298} \approx -52.834$.
$10$ ના આધાર પર લઘુગણક લેતા: $\log_{10} K_{p} = \frac{-52.834}{2.303} \approx -22.941$.
તેથી,$K_{p} = 10^{-22.941} \approx 1.13 \times 10^{-23}$.
કારણ કે $K_{p} = P_{CO_{2}}$,તેથી $CO_{2(g)}$ નું આંશિક દબાણ $1.13 \times 10^{-23} \, atm$ છે.
65
DifficultMCQ
નીચેની પ્રક્રિયાઓ પૈકી:
$(i) \, A \rightleftharpoons B, \Delta G^{\circ} = 250 \, kJ \, mol^{-1}$
$(ii) \, D \rightleftharpoons E, \Delta G^{\circ} = -100 \, kJ \, mol^{-1}$
$(iii) \, F \rightleftharpoons G, \Delta G^{\circ} = -150 \, kJ \, mol^{-1}$
$(iv) \, M \rightleftharpoons N, \Delta G^{\circ} = 150 \, kJ \, mol^{-1}$
સૌથી મોટો સંતુલન અચળાંક ધરાવતી પ્રક્રિયા કઈ છે?
A
$(i)$
B
$(ii)$
C
$(iii)$
D
$(iv)$

Solution

(C) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $(\Delta G^{\circ})$ અને સંતુલન અચળાંક $(K_{eq})$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$ અથવા $\log K_{eq} = -\Delta G^{\circ} / (2.303 \, RT)$
આ સંબંધ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $\log K_{eq}$ એ $\Delta G^{\circ}$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
તેથી,જે પ્રક્રિયા માટે $\Delta G^{\circ}$ નું મૂલ્ય સૌથી વધુ ઋણ હશે,તેનો સંતુલન અચળાંક $(K_{eq})$ સૌથી મોટો હશે.
આપેલ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$(i) \, 250 \, kJ \, mol^{-1}$
$(ii) \, -100 \, kJ \, mol^{-1}$
$(iii) \, -150 \, kJ \, mol^{-1}$
$(iv) \, 150 \, kJ \, mol^{-1}$
સૌથી વધુ ઋણ મૂલ્ય $-150 \, kJ \, mol^{-1}$ છે,જે પ્રક્રિયા $(iii)$ ને અનુરૂપ છે.
66
DifficultMCQ
$300 \, K$ તાપમાને $A + B \rightleftharpoons C + D$ પ્રક્રિયામાં રહેલા ઘટકોની સંતુલન સાંદ્રતા અનુક્રમે $2, 3, 10$ અને $6 \, mol \, L^{-1}$ છે. આ પ્રક્રિયા માટે $\Delta G^{\circ}$ શોધો $(R = 2 \, cal \, mol^{-1} \, K^{-1})$ ($, cal$ માં)
A
$-13.73$
B
$1372.60$
C
$-137.26$
D
$-1381.80$

Solution

(D) પ્રક્રિયા $A + B \rightleftharpoons C + D$ છે.
સંતુલન સમયે,સાંદ્રતા $[A] = 2 \, mol \, L^{-1}$,$[B] = 3 \, mol \, L^{-1}$,$[C] = 10 \, mol \, L^{-1}$,અને $[D] = 6 \, mol \, L^{-1}$ છે.
સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ ની ગણતરી:
$K_{eq} = \frac{[C][D]}{[A][B]} = \frac{10 \times 6}{2 \times 3} = \frac{60}{6} = 10$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ નું સૂત્ર:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \, RT \log K_{eq}$.
કિંમતો મૂકતા: $R = 2 \, cal \, mol^{-1} \, K^{-1}$,$T = 300 \, K$,અને $K_{eq} = 10$:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 2 \times 300 \times \log(10) = -1381.8 \, cal \, mol^{-1}$.
67
DifficultMCQ
$298 \ K$ તાપમાને નીચેની પ્રક્રિયા ધ્યાનમાં લો.
$\frac{3}{2} O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)} ; K_{P} = 2.47 \times 10^{-29}$.
આ પ્રક્રિયા માટે $\Delta_{r} G^{\ominus}$ નું મૂલ્ય $ . . . . . . \ kJ$ છે. (આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$)
A
$150$
B
$165$
C
$160$
D
$163$

Solution

(D) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta_{r} G^{\ominus} = -RT \ln K_{P}$ છે.
અહીં $R = 8.314 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 298 \ K$,અને $K_{P} = 2.47 \times 10^{-29}$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta_{r} G^{\ominus} = -(8.314 \times 10^{-3}) \times 298 \times \ln(2.47 \times 10^{-29})$.
$\ln(2.47 \times 10^{-29}) \approx -65.872$.
$\Delta_{r} G^{\ominus} = -8.314 \times 10^{-3} \times 298 \times (-65.872) \approx 163.29 \ kJ$.
પૂર્ણાંકમાં જવાબ $163 \ kJ$ મળે છે.
68
DifficultMCQ
$300 \ K$ તાપમાને એક ચોક્કસ પ્રક્રિયા માટે,$K=10$ હોય,તો તે જ પ્રક્રિયા માટે $\Delta G^{\circ}$ . . . . . . $\times 10^{-1} \ kJ \ mol^{-1}$ થશે. (આપેલ છે $R=8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$)
A
$70$
B
$60$
C
$80$
D
$57$

Solution

(D) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln(K)$ છે.
અહીં $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$,અને $K = 10$ આપેલ છે.
$\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 300 \times \ln(10)$
$\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 300 \times 2.303 \ J \ mol^{-1}$
$\Delta G^{\circ} = -5744.14 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવવા માટે $1000$ વડે ભાગતા:
$\Delta G^{\circ} = -5.744 \ kJ \ mol^{-1}$
$\times 10^{-1} \ kJ \ mol^{-1}$ ના સ્વરૂપમાં દર્શાવતા:
$-5.744 \ kJ \ mol^{-1} = -57.44 \times 10^{-1} \ kJ \ mol^{-1}$.
વિકલ્પો મુજબ નજીકની પૂર્ણાંક કિંમત લેતા,જવાબ $57$ મળે છે.
69
DifficultMCQ
પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ માટે $\log _{10} K$ નું મૂલ્ય કેટલું છે?
(આપેલ છે: $\Delta _{r} H_{298 K}^{\circ} = -54.07 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta _{r} S_{298 K}^{\circ} = 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ અને $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$; $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$)
A
$5$
B
$10$
C
$95$
D
$100$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta _{r} G^{\circ} = \Delta _{r} H^{\circ} - T \Delta _{r} S^{\circ}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta _{r} G^{\circ} = (-54.07 \times 1000 \ J \ mol^{-1}) - (298 \ K \times 10 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) = -54070 - 2980 = -57050 \ J \ mol^{-1}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\Delta _{r} G^{\circ} = -2.303 \ RT \log _{10} K$.
કિંમતો મૂકતા: $-57050 = - (2.303 \times 8.314 \times 298) \log _{10} K$.
આપેલ છે કે $2.303 \times 8.314 \times 298 = 5705$,તેથી: $-57050 = -5705 \log _{10} K$.
તેથી,$\log _{10} K = \frac{57050}{5705} = 10$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
70
EasyMCQ
$STATEMENT-1$: સંતુલન સમયે દરેક રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે,પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત ગિબ્સ ઊર્જા શૂન્ય હોય છે. $STATEMENT-2$: અચળ તાપમાન અને દબાણે,રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ગિબ્સ ઊર્જા ઘટવાની દિશામાં સ્વયંભૂ હોય છે.
A
$STATEMENT-1$ સાચું છે,$STATEMENT-2$ સાચું છે; $STATEMENT-2$ એ $STATEMENT-1$ ની સાચી સમજૂતી છે
B
$STATEMENT-1$ સાચું છે,$STATEMENT-2$ સાચું છે; $STATEMENT-2$ એ $STATEMENT-1$ ની સાચી સમજૂતી નથી
C
$STATEMENT-1$ સાચું છે,$STATEMENT-2$ ખોટું છે
D
$STATEMENT-1$ ખોટું છે,$STATEMENT-2$ સાચું છે

Solution

(D) સંતુલન સમયે,ગિબ્સ ઊર્જામાં ફેરફાર $\Delta G = 0$ હોય છે,પરંતુ પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત ગિબ્સ ઊર્જા $\Delta G^{\circ}$ એ સંતુલન અચળાંક $K$ સાથે $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$ સમીકરણ દ્વારા સંબંધિત છે. તેથી,$\Delta G^{\circ}$ માત્ર ત્યારે જ શૂન્ય હોય જો $K = 1$ હોય. તેથી,$STATEMENT-1$ ખોટું છે.
અચળ તાપમાન અને દબાણે,રાસાયણિક પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોય છે જો તંત્રની ગિબ્સ ઊર્જા ઘટે,એટલે કે $\Delta G < 0$. તેથી,$STATEMENT-2$ સાચું છે.
71
DifficultMCQ
$1000 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ ધ્યાનમાં લો. $t^{\prime}$ સમયે,સિસ્ટમનું તાપમાન વધારીને $2000 \ K$ કરવામાં આવ્યું અને સિસ્ટમને સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા દેવામાં આવ્યું. આ પ્રયોગ દરમિયાન $A$ નું આંશિક દબાણ $1 \ bar$ પર જાળવી રાખવામાં આવ્યું હતું. નીચે $B$ ના આંશિક દબાણનો સમય સાથેનો આલેખ આપેલ છે. $1000 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા અને $2000 \ K$ તાપમાને તેની પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જાનો ગુણોત્તર શું છે?
Question diagram
A
$0.10$
B
$0.15$
C
$0.20$
D
$0.25$

Solution

(D) પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ માટે સંતુલન અચળાંક $K_{eq} = \frac{P_B}{P_A}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આલેખ પરથી,$1000 \ K$ તાપમાને,$P_B = 10 \ bar$ અને $P_A = 1 \ bar$,તેથી $K_{1000} = \frac{10}{1} = 10$.
$2000 \ K$ તાપમાને,$P_B = 100 \ bar$ અને $P_A = 1 \ bar$,તેથી $K_{2000} = \frac{100}{1} = 100$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^0 = -RT \ln(K_{eq})$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,ગુણોત્તર:
$\frac{\Delta G_{1000}^0}{\Delta G_{2000}^0} = \frac{-R(1000) \ln(10)}{-R(2000) \ln(100)}$
$= \frac{1000 \times \ln(10)}{2000 \times \ln(10^2)}$
$= \frac{1000 \times \ln(10)}{2000 \times 2 \ln(10)}$
$= \frac{1000}{4000} = 0.25$.
72
DifficultMCQ
$227^{\circ} C$ તાપમાને,ડાયનાઇટ્રોજન ટેટ્રાઓક્સાઇડ $60 \%$ વિયોજિત થાય છે. આ તાપમાને અને $1 \ atm$ દબાણે પ્રમાણિત મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર કેટલો હશે?
A
$-204 \ cal / mol$
B
$-204 \ kcal / mol$
C
$-806 \ kcal / mol$
D
$-806 \ cal / mol$

Solution

(D) ડાયનાઇટ્રોજન ટેટ્રાઓક્સાઇડનું વિયોજન નીચે મુજબ છે:
$N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$
આપેલ છે:
તાપમાન $T = 227 + 273 = 500 \ K$
વિયોજનની માત્રા $\alpha = 60 \% = 0.6$
કુલ દબાણ $P = 1 \ atm$
આ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $K_p$ છે:
$K_p = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2}$
$K_p = \frac{4 \times (0.6)^2 \times 1}{1 - (0.6)^2} = \frac{1.44}{0.64} = 2.25$
પ્રમાણિત મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ છે:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log K_p$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 1.987 \times 500 \times \log(2.25)$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 1.987 \times 500 \times 0.3522 \approx -806 \ cal / mol$.
73
EasyMCQ
સંતુલન સમયે પ્રક્રિયાના તાપમાનને $\Delta H^{\circ}$ અને $\Delta S^{\circ}$ સાથે નીચેનામાંથી કયું સમીકરણ જોડે છે?
A
$\Delta H^{\circ} = \frac{T}{\Delta S^{\circ}}$
B
$\Delta H^{\circ} = \frac{\Delta S^{\circ}}{T}$
C
$\Delta H^{\circ} = T \Delta S^{\circ}$
D
$\Delta H^{\circ} = \frac{1}{T \Delta S^{\circ}}$

Solution

(C) સંતુલન સમયે,ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $(\Delta G)$ શૂન્ય હોય છે.
એન્થાલ્પી,એન્ટ્રોપી અને તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$.
સંતુલન સમયે,$\Delta G = 0$.
તેથી,$0 = \Delta H - T \Delta S$.
પદોને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $\Delta H = T \Delta S$ મળે છે.
પ્રમાણિત સ્થિતિઓ માટે,આ $\Delta H^{\circ} = T \Delta S^{\circ}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
74
EasyMCQ
પ્રક્રિયા $CH_{4(g)} + H_{2(g)} \longrightarrow C_2H_{6(g)}$ માટે,$K_p = 3.356 \times 10^{17}$ હોય,તો $298 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયા માટે $\Delta G^{\circ}$ ની ગણતરી કરો.
A
$-90 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$-100 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$235.6 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$33.56 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \ RT \log_{10} K_p$
આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 298 \ K$,$K_p = 3.356 \times 10^{17}$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log_{10} (3.356 \times 10^{17})$
$\log_{10} (3.356 \times 10^{17}) = 17.526$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times 17.526 \ J \ mol^{-1}$
$\Delta G^{\circ} \approx -100,000 \ J \ mol^{-1} = -100 \ kJ \ mol^{-1}$
75
EasyMCQ
એક પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $20$ છે. $300 \ K$ તાપમાને $\Delta G^{\circ}$ નું મૂલ્ય શું હશે? (આપેલ છે: $R = 8 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$\ln(20) \approx 2.996$)
A
$-5.527 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$-7.19 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$-1.663 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$-2.763 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$.
આપેલ મૂલ્યો: $K = 20$,$T = 300 \ K$,$R = 8 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -(8 \times 10^{-3} \ kJ \ K^{-1} \ mol^{-1}) \times (300 \ K) \times \ln(20)$.
$\ln(20) \approx 2.996$ હોવાથી: $\Delta G^{\circ} = -2.4 \times 2.996 \approx -7.19 \ kJ \ mol^{-1}$.
તેથી,સાચું મૂલ્ય $-7.19 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
76
MediumMCQ
$298 \ K$ તાપમાને એક પ્રક્રિયાનો સંતુલન અચળાંક $0.008$ છે. તે જ તાપમાને પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર કેટલો હશે?
A
$-11.96 \ kJ$
B
$-5.43 \ kJ$
C
$-8.46 \ kJ$
D
$+11.96 \ kJ$

Solution

(D) પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે: $\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log K$.
આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 298 \ K$,$K = 0.008$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log(0.008)$.
અહીં $\log(0.008) = -2.097$ થાય છે.
તેથી,$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times (-2.097) \approx 11965 \ J \ mol^{-1} = +11.96 \ kJ \ mol^{-1}$.
77
MediumMCQ
પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા $A_{(s)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + D_{(g)}$ માટે,$\Delta G^{\circ} = -350 \ kJ$ છે,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?
A
પ્રક્રિયા ઉષ્માગતિશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ અશક્ય છે
B
એન્ટ્રોપી ફેરફાર ઋણ છે
C
સંતુલન અચળાંક એક કરતા વધારે છે
D
પ્રક્રિયા ત્વરિત હોવી જોઈએ

Solution

(C) પ્રક્રિયા $A_{(s)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + D_{(g)}$ માટે,પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -350 \ kJ$ છે.
$\Delta G^{\circ}$ અને સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$ સૂત્ર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
કારણ કે $\Delta G^{\circ}$ ઋણ $(-350 \ kJ)$ છે,તેથી $\ln K_{eq}$ નું મૂલ્ય ધન હોવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે $K_{eq} > 1$.
તેથી,સંતુલન અચળાંક એક કરતા વધારે છે.
78
EasyMCQ
સંતુલન અવસ્થામાં $\Delta G$ નું મૂલ્ય કેટલું હોય છે?
A
શૂન્ય
B
ઋણ
C
ધન
D
ઋણ અથવા ધન હોઈ શકે

Solution

(A) સ્વયંસ્ફુરિત પ્રક્રિયા માટે,$\Delta G < 0$ હોય છે. અસ્વયંસ્ફુરિત પ્રક્રિયા માટે,$\Delta G > 0$ હોય છે. સંતુલન સમયે,સિસ્ટમ તેની ન્યૂનતમ ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા પર હોય છે,અને ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં થતો ફેરફાર $\Delta G = 0$ હોય છે.
79
MediumMCQ
$400 \ K$ તાપમાને ઓક્સિજનનું ઓઝોનમાં રૂપાંતર માટે $K_p$ નું મૂલ્ય $1.0 \times 10^{-30}$ છે,તો તેની પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાનો ફેરફાર $kJ \ mol^{-1}$ માં આશરે કેટલો હશે?
A
$229.8$
B
$114.9$
C
$-229.8$
D
$-114.9$

Solution

(A) આપેલ છે કે,$400 \ K$ તાપમાને ઓક્સિજનનું ઓઝોનમાં રૂપાંતર માટે $K_p = 1.0 \times 10^{-30}$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાનો ફેરફાર $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_p = -2.303 RT \log_{10} K_p$.
અહીં,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ અને $T = 400 \ K$.
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 400 \times \log_{10} (1.0 \times 10^{-30})$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 400 \times (-30)$
$\Delta G^{\circ} = 229765.7 \ J \ mol^{-1}$
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા:
$\Delta G^{\circ} \approx 229.8 \ kJ \ mol^{-1}$.
80
EasyMCQ
પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ માટે અડધી પૂર્ણતાની સ્થિતિએ નીચેનામાંથી કઈ શરત સાચી છે?
A
$\Delta G^{\circ} = 0$
B
$\Delta G^{\circ} > 0$
C
$\Delta G^{\circ} < 0$
D
$\Delta G^{\circ} = -RT \ln 2$

Solution

(A) પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા $A \rightleftharpoons B$ માટે,સંતુલન અચળાંક $K$ ને $K = \frac{[B]}{[A]}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
અડધી પૂર્ણતાની સ્થિતિએ,પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા નીપજની સાંદ્રતા જેટલી હોય છે,એટલે કે $[A] = [B]$.
તેથી,$K = \frac{[B]}{[A]} = 1$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સમીકરણમાં $K = 1$ મૂકતા,આપણને $\Delta G^{\circ} = -RT \ln(1)$ મળે છે.
કારણ કે $\ln(1) = 0$,તેથી $\Delta G^{\circ} = 0$ થાય છે.
81
MediumMCQ
$60^{\circ} C$ તાપમાને,ડાયનાઈટ્રોજન ટેટ્રોક્સાઈડ $50 \%$ વિયોજિત થાય છે. આ તાપમાને અને $1 \ atm$ દબાણે તેની પ્રમાણિત મુક્ત ઊર્જામાં થતો ફેરફાર શોધો. [ આપેલ છે: $\log 1.33 = 0.1239 ]$
A
$-650 \ J \cdot mol^{-1}$
B
$-830 \ J \cdot mol^{-1}$
C
$-790 \ J \cdot mol^{-1}$
D
$-875 \ J \cdot mol^{-1}$

Solution

(C) વિયોજન માટેની પ્રક્રિયા: $N_2O_{4(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$
$t=0$ સમયે,$1 \ mol$ $N_2O_4$ અને $0 \ mol$ $NO_2$ છે.
સંતુલન સમયે,$50 \%$ વિયોજન સાથે,$1-0.5 = 0.5 \ mol$ $N_2O_4$ અને $2 \times 0.5 = 1 \ mol$ $NO_2$ મળે છે.
કુલ મોલ સંખ્યા $0.5 + 1 = 1.5 \ mol$ છે.
આંશિક દબાણ:
$P_{N_2O_4} = \frac{0.5}{1.5} \times 1 \ atm = \frac{1}{3} \ atm$
$P_{NO_2} = \frac{1}{1.5} \times 1 \ atm = \frac{2}{3} \ atm$
સંતુલન અચળાંક $K_p$:
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{(2/3)^2}{1/3} = 1.33 \ atm$
પ્રમાણિત મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર:
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times RT \times \log_{10} K_p$
$\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 333 \times 0.1239 \approx -790 \ J \cdot mol^{-1}$
82
MediumMCQ
જ્યારે પ્રક્રિયા પ્રમાણિત અવસ્થાઓમાં કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન સમયે:
A
$\Delta H^{\circ} = 0$
B
$\Delta S^{\circ} = 0$
C
$\text{સંતુલન અચળાંક } (K) = 0$
D
$\text{સંતુલન અચળાંક } (K) = 1$

Solution

(D) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$.
પ્રમાણિત અવસ્થાઓમાં,પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q = 1$ હોય છે.
સંતુલન સમયે,$\Delta G = 0$ હોય છે.
જોકે,પ્રશ્ન પ્રમાણિત અવસ્થાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે,જેનો અર્થ છે કે $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$.
પ્રમાણિત પરિસ્થિતિઓમાં સંતુલન માટે,$\Delta G^{\circ} = 0$ હોવું જોઈએ.
તેથી,$0 = -RT \ln K$,જેનો અર્થ છે કે $\ln K = 0$.
આમ,$K = e^0 = 1$.
83
MediumMCQ
$298 \ K$ તાપમાને,નીચેની પ્રક્રિયા માટે $\Delta_r G^{\ominus}$ નું મૂલ્ય $165.469 \ kJ \ mol^{-1}$ છે. આ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક શું હશે? $(R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1})$
$\frac{3}{2} O_{2(g)} \longrightarrow O_{3(g)}$
A
$10^{29}$
B
$10^{-29}$
C
$5 \times 10^{-27}$
D
$5 \times 10^{+27}$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta_r G^{\ominus} = -RT \ln K_{eq}$.
આપેલ છે: $\Delta_r G^{\ominus} = 165.469 \ kJ \ mol^{-1} = 165469 \ J \ mol^{-1}$,$T = 298 \ K$,અને $R = 8.3 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $165469 = -(8.3) \times (298) \times \ln K_{eq}$.
$\ln K_{eq} = -\frac{165469}{8.3 \times 298} = -\frac{165469}{2473.4} \approx -66.9$.
$K_{eq} = e^{-66.9} \approx 10^{-29}$.
84
MediumMCQ
$300 \ K$ તાપમાને,$A_{2(g)} \rightleftharpoons B_{2(g)}$ પ્રક્રિયા માટે $\Delta_{r} G^{\circ}$ નું મૂલ્ય $-11.5 \ kJ \ mol^{-1}$ છે. $300 \ K$ તાપમાને સંતુલન અચળાંક આશરે કેટલો હશે? $(R=8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1})$
A
$10$
B
$100$
C
$1000$
D
$25$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta_{r} G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$.
આપેલ મૂલ્યો: $\Delta_{r} G^{\circ} = -11.5 \ kJ \ mol^{-1} = -11500 \ J \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$,અને $R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $-11500 = -8.314 \times 300 \times \ln K_{eq}$.
$\ln K_{eq} = \frac{11500}{8.314 \times 300} \approx 4.61$.
$\ln K_{eq} = 2.303 \log_{10} K_{eq}$ હોવાથી,$2.303 \log_{10} K_{eq} \approx 4.61$.
$\log_{10} K_{eq} \approx \frac{4.61}{2.303} \approx 2$.
તેથી,$K_{eq} = 10^2 = 100$.
85
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયું સમીકરણ સાચું છે?
A
$\Delta G = -RT \ln K$
B
$\Delta G = \frac{1}{RT^2 \ln K}$
C
$\Delta G^0 = -RT \ln K$
D
$\Delta G^0 = -\frac{1}{RT^2 \ln K}$

Solution

(C) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા અને પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q$,જ્યાં $Q$ એ પ્રક્રિયા ભાગફળ (reaction quotient) છે.
સંતુલન સમયે,ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $(\Delta G)$ શૂન્ય હોય છે અને $Q$ નું મૂલ્ય સંતુલન અચળાંક $(K)$ જેટલું હોય છે.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$0 = \Delta G^{\circ} + RT \ln K$
તેથી,$\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$.
86
DifficultMCQ
પ્રક્રિયા $2 NH_{3(g)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons NH_2CONH_{2(aq)} + H_2O_{(l)}$ માટે,$295 \ K$ તાપમાને સંતુલન અચળાંકનું મૂલ્ય શોધો. આપેલ તાપમાને પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર $13.9 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
A
$2.88 \times 10^2$
B
$2.58 \times 10^2$
C
$2.40 \times 10^2$
D
$2.65 \times 10^2$

Solution

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log K$.
અહીં,$\Delta G^{\circ} = -13.9 \ kJ \ mol^{-1} = -13900 \ J \ mol^{-1}$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 295 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $-13900 = -2.303 \times 8.314 \times 295 \times \log K$.
$\log K = \frac{13900}{5650.3} \approx 2.46$.
$K = 10^{2.46} \approx 288.4 = 2.88 \times 10^2$.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.
87
DifficultMCQ
$300 \ K$ તાપમાને,$PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $K_p = 1.8 \times 10^{-7}$ છે. તેની પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta G^0$ ની ગણતરી કરો.
A
$38.72 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$44.80 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$80.80 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$45.80 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં ફેરફાર $\Delta G^0$ અને સંતુલન અચળાંક $K_p$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^0 = -RT \ln K_p$.
આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 300 \ K$,$K_p = 1.8 \times 10^{-7}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^0 = -(8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}) \times (300 \ K) \times \ln(1.8 \times 10^{-7})$.
$\Delta G^0 = -2494.2 \times (\ln(1.8) + \ln(10^{-7}))$.
$\Delta G^0 = -2494.2 \times (0.5878 - 16.118)$.
$\Delta G^0 = -2494.2 \times (-15.5302) \approx 38735 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા: $\Delta G^0 \approx 38.74 \ kJ \ mol^{-1}$.
તેથી,નજીકનો વિકલ્પ $38.72 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
88
MediumMCQ
$300 \ K$ તાપમાને,એક પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $10$ છે. પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર ($kJ \ mol^{-1}$ માં) કેટલો હશે?
A
$-5.74$
B
$-115.2$
C
$5.74$
D
$-57.4$

Solution

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \ RT \ \log \ K$.
આપેલ છે: $K = 10$,$T = 300 \ K$,અને $R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K \times \log(10)$.
$\log(10) = 1$ હોવાથી: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 300 \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -5744.14 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા: $\Delta G^{\circ} = -5.744 \ kJ \ mol^{-1}$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.
89
EasyMCQ
વિધાન $(A)$: સંતુલન પર દરેક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે,પ્રતિક્રિયાનો પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર શૂન્ય હોય છે.
કારણ $(R)$: અચળ તાપમાન અને દબાણે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ગિબ્સ ઉર્જા ઘટવાની દિશામાં સ્વયંભૂ હોય છે.
A
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે
B
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે પરંતુ $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી નથી
C
$(A)$ સાચું છે અને $(R)$ ખોટું છે
D
$(A)$ ખોટું છે પરંતુ $(R)$ સાચું છે

Solution

(D) પ્રતિક્રિયાનો પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^\circ = -RT \ln K$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. સંતુલન પર,પ્રતિક્રિયા ભાગફળ $Q = K$ થાય છે,પરંતુ પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^\circ$ શૂન્ય હોવો જરૂરી નથી,સિવાય કે સંતુલન અચળાંક $K = 1$ હોય. તેથી,વિધાન $(A)$ ખોટું છે.
કારણનું વિધાન સાચું છે કારણ કે અચળ તાપમાન અને દબાણે સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા માટે,સિસ્ટમની ગિબ્સ ઉર્જા ઘટવી જોઈએ $(\Delta G < 0)$. આમ,$(A)$ ખોટું છે પરંતુ $(R)$ સાચું છે.
90
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયું $\Delta G$ અને $\Delta G^{\circ}$ વચ્ચેનો સંબંધ યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે? $[P = \text{products}, R = \text{reactants}]$
A
$\Delta G = \Delta G^{\circ} + 2.303 RT \log \frac{[R]}{[P]}$
B
$\Delta G = \Delta G^{\circ} - 2.303 RT \log \frac{[P]}{[R]}$
C
$\Delta G^{\circ} = \Delta G + 2.303 RT \log \frac{[R]}{[P]}$
D
$\Delta G^{\circ} = \Delta G - 2.303 RT \log \frac{[R]}{[P]}$

Solution

(C) ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને પ્રતિક્રિયા ભાગફળ વચ્ચેનો સંબંધ આ મુજબ છે: $\Delta G = \Delta G^{\circ} + RT \ln Q$.
$Q = \frac{[P]}{[R]}$ મૂકતા અને પ્રાકૃતિક લઘુગણકને $10$ ના આધારમાં ફેરવતા $(\ln x = 2.303 \log x)$,આપણને મળે છે: $\Delta G = \Delta G^{\circ} + 2.303 RT \log \frac{[P]}{[R]}$.
આ સમીકરણને $\Delta G^{\circ}$ માટે ગોઠવતા: $\Delta G^{\circ} = \Delta G - 2.303 RT \log \frac{[P]}{[R]}$.
કારણ કે $-\log \frac{[P]}{[R]} = \log \frac{[R]}{[P]}$,તેથી સમીકરણ આ રીતે લખી શકાય: $\Delta G^{\circ} = \Delta G + 2.303 RT \log \frac{[R]}{[P]}$.
આમ,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
91
MediumMCQ
$298 \ K$ તાપમાને,જો પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $\Delta_r G^{\ominus} = -115 \ kJ \ mol^{-1}$ હોય,તો $\log_{10} K_{p}$ નું મૂલ્ય કેટલું થશે? $(R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1})$.
A
$+20.15$
B
$-20.15$
C
$-10.30$
D
$+10.30$

Solution

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta_r G^{\ominus} = -RT \ln K_p$.
પ્રાકૃતિક લઘુગણકને $10$ ના આધારમાં ફેરવતા: $\Delta_r G^{\ominus} = -2.303 RT \log_{10} K_p$.
આપેલ છે: $\Delta_r G^{\ominus} = -115 \ kJ \ mol^{-1} = -115000 \ J \ mol^{-1}$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $T = 298 \ K$.
કિંમતો મૂકતા: $-115000 = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log_{10} K_p$.
$\log_{10} K_p = \frac{115000}{2.303 \times 8.314 \times 298}$.
$\log_{10} K_p = \frac{115000}{5705.84} \approx 20.15$.
92
MediumMCQ
$300 \ K$ તાપમાને એક પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $(K)$ નું મૂલ્ય શોધો,જ્યારે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $-25 \ kJ \ mol^{-1}$ હોય? ($R = 8.33 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$ ધ્યાનમાં લો)
A
$e^{8}$
B
$e^{9}$
C
$e^{10}$
D
$e^{11}$

Solution

(C) આપેલ છે,$\Delta G^{\circ} = -25 \ kJ \ mol^{-1} = -25000 \ J \ mol^{-1}$.
તાપમાન $T = 300 \ K$.
વાયુ અચળાંક $R = 8.33 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $-25000 = -(8.33 \times 300) \ln K$.
$-25000 = -2499 \ln K$.
$\ln K = \frac{25000}{2499} \approx 10.004$.
તેથી,$K = e^{10.004} \approx e^{10}$.
93
MediumMCQ
એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે,પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફાર,$\Delta G^{\circ}$ એ $-7.64 \times 10^4 \ J \ mol^{-1}$ છે. સંતુલન અચળાંક $(K)$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$K=1$
B
$K > 1$
C
$K < 1$
D
$K=0$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log K$.
અહીં $\Delta G^{\circ} = -7.64 \times 10^4 \ J \ mol^{-1}$ આપેલ છે.
$\Delta G^{\circ}$ ઋણ હોવાથી,પ્રક્રિયા પુરોગામી દિશામાં સ્વયંભૂ છે.
સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા માટે,સંતુલન અચળાંક $K$ નું મૂલ્ય $1$ કરતા વધારે હોવું જોઈએ.
ગણિતની દ્રષ્ટિએ,$\log K = -\frac{\Delta G^{\circ}}{2.303 RT} > 0$.
તેથી,$K > 1$.
આમ,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.
94
MediumMCQ
$298 \ K$ તાપમાને,$1.5 O_{2(g)} \rightleftharpoons O_{3(g)}$ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક $3 \times 10^{-29}$ છે. આ પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર ($kJ \ mol^{-1}$ માં) આશરે કેટલો હશે? ($R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$; $\log 3 = 0.47$)
A
$724$
B
$612$
C
$247$
D
$163$

Solution

(D) પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ અને સંતુલન અચળાંક $K$ વચ્ચેનો સંબંધ: $\Delta G^{\circ} = -2.303 RT \log_{10} K$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log(3 \times 10^{-29}) \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -5705.8 \times (\log 3 + \log 10^{-29}) \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -5705.8 \times (0.47 - 29) \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -5705.8 \times (-28.53) \ J \ mol^{-1} \approx 162787 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા: $\Delta G^{\circ} \approx 163 \ kJ \ mol^{-1}$.
95
EasyMCQ
જો $25^{\circ} C$ તાપમાને એક પ્રક્રિયાનો સંતુલન અચળાંક $3.8 \times 10^{-3}$ હોય,તો તે પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર કેટલો થશે? $(R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}, \log 0.0038 = -2.42)$
A
$5.7 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$9.9 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$13.8 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$15.6 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(C) પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K = -2.303 RT \log K$.
આપેલ છે: $R = 8.314 \ J \ mol^{-1} \ K^{-1}$,$T = 25 + 273 = 298 \ K$,અને $K = 3.8 \times 10^{-3}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times \log (3.8 \times 10^{-3})$.
$\log (3.8 \times 10^{-3}) = -2.42$ હોવાથી: $\Delta G^{\circ} = -2.303 \times 8.314 \times 298 \times (-2.42)$.
$\Delta G^{\circ} \approx 13817 \ J \ mol^{-1} \approx 13.8 \ kJ \ mol^{-1}$.
96
MediumMCQ
$N_2O_{4(g)}$ નું $NO_{2(g)}$ માં વિયોજન માટે $25^{\circ} C$ તાપમાને પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ કેટલો હશે ($kJ$ માં)? (આપેલ છે: સંતુલન અચળાંક $K_{eq} = 0.15, R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$)
A
$1.1$
B
$4.7$
C
$8.1$
D
$38.2$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર અને સંતુલન અચળાંક વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^{\circ} = -RT \ln K_{eq}$.
આપેલ છે: $T = 25^{\circ} C = 298 \ K$,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $K_{eq} = 0.15$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 298 \times \ln(0.15)$.
$\ln(0.15) \approx -1.897$ લેતા:
$\Delta G^{\circ} = -8.314 \times 298 \times (-1.897) \approx 4703 \ J \approx 4.7 \ kJ$.
97
EasyMCQ
પ્રક્રિયાનો સંતુલન અચળાંક $(K)$ આ રીતે લખી શકાય છે:
A
$K=e^{-\Delta G / RT}$
B
$K=e^{-\Delta G^0 / RT}$
C
$K=e^{-\Delta H / RT}$
D
$K=e^{-\Delta H^0 / RT}$

Solution

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $(\Delta G^0)$ અને સંતુલન અચળાંક $(K)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta G^0 = -RT \ln K$.
$K$ માટે આ સમીકરણને ગોઠવતા:
$\ln K = -\frac{\Delta G^0}{RT}$.
બંને બાજુ ઘાતાંકીય લેતા:
$K = e^{-\Delta G^0 / RT}$.
98
DifficultMCQ
$50^\circ$ $C$ અને $2 \text{ atm}$ દબાણે નીચેની પ્રક્રિયા માટે, $2N_2O_5(g) \rightleftharpoons 2N_2O_4(g) + O_2(g)$. $N_2O_5$ નું $50\%$ વિયોજન થાય છે. આ તાપમાને પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફારનું મૂલ્ય $x$ છે. $x = . . . . . . \text{ J mol}^{-1}$.
A
$1000$
B
$2000$
C
$1500$
D
$2500$

Solution

(D) $1$. $N_2O_5$ ના પ્રારંભિક મોલ = $1 \text{ mol}$.
$2$. સંતુલન સમયે, $N_2O_5$ નું $50\%$ વિયોજન થાય છે, તેથી બાકી રહેલ $N_2O_5 = 1 - 0.5 = 0.5 \text{ mol}$.
$3$. તત્વયોગમિતિ મુજબ, ઉત્પન્ન થયેલ $N_2O_4 = 0.5 \text{ mol}$ અને ઉત્પન્ન થયેલ $O_2 = 0.25 \text{ mol}$.
$4$. સંતુલન સમયે કુલ મોલ = $0.5 + 0.5 + 0.25 = 1.25 \text{ mol}$.
$5$. આંશિક દબાણ: $P_{N_2O_5} = (0.5 / 1.25) \times 2 = 0.8 \text{ atm}$, $P_{N_2O_4} = (0.5 / 1.25) \times 2 = 0.8 \text{ atm}$, $P_{O_2} = (0.25 / 1.25) \times 2 = 0.4 \text{ atm}$.
$6$. સંતુલન અચળાંક $K_p = (P_{N_2O_4}^2 \times P_{O_2}) / P_{N_2O_5}^2 = (0.8^2 \times 0.4) / 0.8^2 = 0.4$.
$7$. પ્રમાણિત મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર $\Delta G^\circ = -RT \ln K_p$.
$8$. આપેલ $T = 50 + 273 = 323 \text{ K}$ અને $R = 8.314 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$.
$9$. $\Delta G^\circ = -(8.314 \times 323) \times \ln(0.4) = -2685.422 \times (-0.9163) \approx 2460.6 \text{ J mol}^{-1}$.
$10$. મૂલ્ય $x \approx 2460 \text{ J mol}^{-1}$, જે $2500 \text{ J mol}^{-1}$ ની સૌથી નજીક છે.
99
DifficultMCQ
$600 \text{ K}$ તાપમાને એક બંધ પાત્રમાં,$1$ મોલ $X_2Y_4(g)$ નીચે મુજબ સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે: $X_2Y_4(g) \rightleftharpoons 2XY_2(g)$. સંતુલન સમયે,$75\% X_2Y_4(g)$ વિયોજિત થાય છે અને કુલ દબાણ $1 \text{ atm}$ છે. આ તાપમાને $\Delta_r G^\circ$ નું મૂલ્ય ($\text{kJ mol}^{-1}$ માં) કેટલું હશે?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(A) શરૂઆતના મોલ: $X_2Y_4 = 1$,$XY_2 = 0$.
સંતુલન સમયે,$75\% X_2Y_4$ વિયોજિત થાય છે,તેથી $X_2Y_4 = 1 - 0.75 = 0.25$ મોલ.
ઉત્પન્ન થયેલ $XY_2 = 2 \times 0.75 = 1.5$ મોલ.
સંતુલન સમયે કુલ મોલ = $0.25 + 1.5 = 1.75$ મોલ.
$P_{total} = 1 \text{ atm}$ પર આંશિક દબાણ:
$P_{X_2Y_4} = (0.25 / 1.75) \times 1 = 1/7 \text{ atm}$.
$P_{XY_2} = (1.5 / 1.75) \times 1 = 6/7 \text{ atm}$.
સંતુલન અચળાંક $K_p = (P_{XY_2})^2 / P_{X_2Y_4} = (6/7)^2 / (1/7) = (36/49) \times 7 = 36/7 \approx 5.14$.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $\Delta_r G^\circ = -RT \ln K_p$.
$R = 8.314 \times 10^{-3} \text{ kJ K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$ અને $T = 600 \text{ K}$ લેતા:
$\Delta_r G^\circ = -(8.314 \times 10^{-3}) \times 600 \times \ln(5.14) = -4.9884 \times 1.637 \approx -8.16 \text{ kJ mol}^{-1}$.
તેનું મૂલ્ય આશરે $8.16 \text{ kJ mol}^{-1}$ છે.
100
DifficultMCQ
$300 \text{ K}$ તાપમાને પ્રક્રિયા $X \rightleftharpoons Y$ ધ્યાનમાં લો. જો તે જ તાપમાને $\Delta H^\circ$ અને $K$ ના મૂલ્યો અનુક્રમે $28.40 \text{ kJ mol}^{-1}$ અને $1.8 \times 10^{-7}$ હોય,તો પ્રક્રિયા માટે $\Delta S^\circ$ નું મૂલ્ય $\text{J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$ માં કેટલું થશે? (નજીકનો પૂર્ણાંક) (આપેલ છે: $R = 8.3 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$,$\ln 10 = 2.3$,$\log 3 = 0.48$,$\log 2 = 0.30$)
A
$50$
B
-$50$
C
$25$
D
-$25$

Solution

(B) ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર,એન્થાલ્પી ફેરફાર અને એન્ટ્રોપી ફેરફાર વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^\circ = \Delta H^\circ - T\Delta S^\circ$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
વળી,$\Delta G^\circ = -RT \ln K$.
અહીં $T = 300 \text{ K}$,$\Delta H^\circ = 28.40 \text{ kJ mol}^{-1} = 28400 \text{ J mol}^{-1}$,$K = 1.8 \times 10^{-7}$,અને $R = 8.3 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$ આપેલ છે.
પ્રથમ,$\ln K$ ની ગણતરી કરીએ: $\ln K = \ln(1.8 \times 10^{-7}) = \ln(18 \times 10^{-8}) = \ln(2 \times 3^2) - 8 \ln 10 = \ln 2 + 2 \ln 3 - 8 \ln 10$.
$\ln x = 2.3 \log x$ નો ઉપયોગ કરતા,$\ln 2 = 2.3 \times 0.30 = 0.69$,$\ln 3 = 2.3 \times 0.48 = 1.104$,અને $\ln 10 = 2.3$ મળે.
તેથી,$\ln K = 0.69 + 2(1.104) - 8(2.3) = 0.69 + 2.208 - 18.4 = -15.502$.
હવે,$\Delta G^\circ = -RT \ln K = -(8.3)(300)(-15.502) = 38599.98 \text{ J mol}^{-1} \approx 38.60 \text{ kJ mol}^{-1}$.
અંતે,$\Delta S^\circ = \frac{\Delta H^\circ - \Delta G^\circ}{T} = \frac{28400 - 38600}{300} = \frac{-10200}{300} = -34 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $-34$ છે.

6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) — Standard free energy · 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?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a 6-1.Equilibrium (Chemical Equilibrium) Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.