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Collision theory, Energy of activation and Arrhenius equation Questions in Hindi

Class 12 Chemistry · Chemical Kinetics · Collision theory, Energy of activation and Arrhenius equation

499+

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Hindi

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Showing 49 of 499 questions in Hindi

1
MediumMCQ
एक रासायनिक अभिक्रिया $300 \, K$ और $280 \, K$ पर की गई थी। दर स्थिरांक क्रमशः $K_1$ और $K_2$ पाए गए। सक्रियण ऊर्जा $1.157 \times 10^4 \, cal \, mol^{-1}$ और $R = 1.987 \, cal \, K^{-1} \, mol^{-1}$ है। तो:
A
$K_2 \approx 0.25 K_1$
B
$K_2 \approx 0.5 K_1$
C
$K_2 \approx 4 K_1$
D
$K_2 \approx 2 K_1$

Solution

(A) आरेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए: $\ln(\frac{K_1}{K_2}) = \frac{E_a}{R} (\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1})$
दिया गया है: $T_1 = 300 \, K$,$T_2 = 280 \, K$,$E_a = 1.157 \times 10^4 \, cal \, mol^{-1}$,$R = 1.987 \, cal \, K^{-1} \, mol^{-1}$.
$\ln(\frac{K_1}{K_2}) = \frac{1.157 \times 10^4}{1.987} (\frac{1}{280} - \frac{1}{300})$
$\ln(\frac{K_1}{K_2}) = 5822.85 \times (\frac{20}{84000}) = 5822.85 \times 0.000238 \approx 1.386$
चूंकि $\ln(4) \approx 1.386$,इसलिए $\frac{K_1}{K_2} = 4$,जिसका अर्थ है $K_1 = 4 K_2$ या $K_2 = 0.25 K_1$.
2
EasyMCQ
एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया में,उत्प्रेरक
A
पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाता है
B
अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाता है
C
अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा को कम करता है
D
अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को कम करता है

Solution

(C) उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करता है।
एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया में,यह अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं के लिए सक्रियण ऊर्जा को समान रूप से कम करता है,जिससे साम्य स्थिरांक को प्रभावित किए बिना दोनों अभिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है।
3
EasyMCQ
उत्क्रमणीय अभिक्रिया में वेग पर उत्प्रेरक के प्रभाव की सही व्याख्या क्या है?
A
यह कम सक्रियण ऊर्जा वाला एक नया अभिक्रिया पथ प्रदान करता है।
B
यह अभिक्रिया करने वाले अणुओं की गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है।
C
यह साम्यावस्था को दाईं ओर विस्थापित करता है।
D
यह पश्च अभिक्रिया के वेग को कम करता है।

Solution

(A) सही उत्तर $(A)$ है।
उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा वाला एक नया अभिक्रिया पथ प्रदान करके साम्यावस्था को जल्दी प्राप्त करने में मदद करता है।
यह साम्यावस्था की स्थिति को परिवर्तित नहीं करता है।
4
MediumMCQ
एक काल्पनिक अभिक्रिया $A \to B$ के लिए,अग्र और पश्च अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा क्रमशः $19 \ kJ/mol$ और $9 \ kJ/mol$ है। अभिक्रिया की ऊष्मा $.... \ kJ$ है।
A
$28$
B
$19$
C
$10$
D
$9$

Solution

(C) अभिक्रिया की ऊष्मा $(\Delta H)$ को अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_{a,f})$ और पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_{a,b})$ के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$\Delta H = E_{a,f} - E_{a,b}$
दिया गया है $E_{a,f} = 19 \ kJ/mol$ और $E_{a,b} = 9 \ kJ/mol$.
$\Delta H = 19 \ kJ/mol - 9 \ kJ/mol = 10 \ kJ/mol$.
अतः,सही विकल्प $C$ है।
5
MediumMCQ
रासायनिक अभिक्रिया का वेग हर $10^\circ C$ तापमान बढ़ने पर दोगुना हो जाता है। यदि तापमान को $50^\circ C$ तक बढ़ाया जाता है,तो अभिक्रिया का वेग लगभग .......... गुना बढ़ जाएगा।
A
$32$
B
$16$
C
$20$
D
$50$

Solution

(A) तापमान गुणांक $10^\circ C$ तापमान वृद्धि के लिए $2$ दिया गया है।
यदि तापमान में $\Delta T = 50^\circ C$ की वृद्धि की जाती है,तो $10^\circ C$ के अंतरालों की संख्या $n = \frac{50}{10} = 5$ होगी।
अभिक्रिया का वेग $2^n$ के गुणक से बढ़ता है।
अतः,वेग में वृद्धि $2^5 = 32$ गुना होगी।
6
EasyMCQ
तापमान में $10\,^{\circ}C$ की वृद्धि करने पर,सामान्यतः अभिक्रिया की दर .......... गुना बढ़ जाती है।
A
$2$
B
$10$
C
$9$
D
$100$

Solution

(A) कई अभिक्रियाओं के लिए,जब तापमान में $10\,^{\circ}C$ की वृद्धि की जाती है,तो दर स्थिरांक लगभग दोगुना या तीन गुना हो जाता है। इस कारक को तापमान गुणांक के रूप में जाना जाता है। इसलिए,सबसे उपयुक्त उत्तर $2$ है।
7
MediumMCQ
तापमान में प्रत्येक $10^\circ C$ की वृद्धि के साथ अभिक्रिया की दर दोगुनी हो जाती है। तापमान $10^\circ C$ से $100^\circ C$ तक बढ़ने के परिणामस्वरूप अभिक्रिया की दर में वृद्धि है
A
$112$
B
$512$
C
$400$
D
$614$

Solution

(B) तापमान गुणांक प्रत्येक $10^\circ C$ की वृद्धि के लिए $2$ दिया गया है।
$10^\circ C$ के अंतरालों की संख्या: $\Delta n = \frac{100^\circ C - 10^\circ C}{10^\circ C} = \frac{90}{10} = 9$.
अभिक्रिया की दर में वृद्धि: $\text{Rate increase} = (2)^{\Delta n}$.
मान रखने पर: $\text{Rate increase} = 2^9 = 512$.
8
EasyMCQ
एक उत्प्रेरक रासायनिक अभिक्रिया की दर को कैसे बढ़ाता है?
A
सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाकर
B
सक्रियण ऊर्जा को घटाकर
C
अभिकारकों के साथ अभिक्रिया करके
D
उत्पादों के साथ अभिक्रिया करके

Solution

(B) उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ को कम करके अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
सक्रियण ऊर्जा को कम करने से,दिए गए तापमान पर अभिकारक अणुओं का एक बड़ा अंश ऊर्जा अवरोध को पार कर सकता है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
9
MediumMCQ
$290 \ K$ पर एक अभिक्रिया का वेग स्थिरांक $3.2 \times 10^{-3}$ पाया गया था। $310 \ K$ पर यह लगभग कितना होगा?
A
$1.28 \times 10^{-2}$
B
$9.6 \times 10^{-3}$
C
$6.4 \times 10^{-3}$
D
$3.2 \times 10^{-4}$

Solution

(A) तापमान में प्रत्येक $10 \ K$ की वृद्धि के साथ,अभिक्रिया का वेग स्थिरांक लगभग दोगुना हो जाता है।
यहाँ तापमान $290 \ K$ से बढ़कर $310 \ K$ हो जाता है,जो $20 \ K$ की वृद्धि है।
यह $10 \ K$ के दो अंतरालों के बराबर है।
अतः,वेग स्थिरांक $2^2 = 4$ के गुणक से बढ़ेगा।
नया वेग स्थिरांक $= 3.2 \times 10^{-3} \times 4 = 12.8 \times 10^{-3} = 1.28 \times 10^{-2}$.
10
MediumMCQ
अभिक्रिया का ताप गुणांक (temperature coefficient) क्या है?
A
$25\,^{\circ}C$ पर विशिष्ट अभिक्रिया दर
B
$100\,^{\circ}C$ पर अभिक्रिया की दर
C
$35\,^{\circ}C$ और $25\,^{\circ}C$ तापमान पर दर स्थिरांकों का अनुपात
D
$1\,^{\circ}C$ के अंतर वाले दो तापमानों पर दर स्थिरांकों का अनुपात

Solution

(C) अभिक्रिया का ताप गुणांक $10\,^{\circ}C$ के अंतर वाले दो तापमानों पर अभिक्रिया के दर स्थिरांकों का अनुपात होता है।
आमतौर पर,इसे $35\,^{\circ}C$ और $25\,^{\circ}C$ तापमान पर दर स्थिरांकों के अनुपात के रूप में लिया जाता है।
गणितीय रूप से,$\text{Temperature coefficient} = \frac{K_{T+10}}{K_T} = \frac{K_{35\,^{\circ}C}}{K_{25\,^{\circ}C}} \approx 2$ से $3$ अधिकांश अभिक्रियाओं के लिए।
11
EasyMCQ
अभिक्रिया की दर:
A
तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है
B
तापमान में वृद्धि के साथ घटती है
C
तापमान पर निर्भर नहीं करती है
D
सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है

Solution

(A) अभिक्रिया की दर को $r = k[reactant]^n$ व्यंजक द्वारा दर्शाया जाता है।
आरेनियस समीकरण के अनुसार,दर स्थिरांक $k$ का मान $k = Ae^{-E_a/RT}$ होता है।
जैसे-जैसे तापमान $T$ बढ़ता है,$e^{-E_a/RT}$ पद का मान बढ़ता है,जिससे दर स्थिरांक $k$ में वृद्धि होती है।
चूंकि दर $r$,दर स्थिरांक $k$ के सीधे समानुपाती होती है,इसलिए तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
12
EasyMCQ
एक अभिक्रिया $X$ द्वारा उत्प्रेरित होती है। यहाँ $X$ है:
A
अभिक्रिया के वेग स्थिरांक को कम करता है
B
अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक को प्रभावित नहीं करता है
C
अभिक्रिया की एन्थैल्पी को कम करता है
D
सक्रियण ऊर्जा को कम करता है

Solution

(D) सही उत्तर $D$ है।
उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ के साथ एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करते हैं।
सक्रियण ऊर्जा को कम करके,अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
उत्प्रेरक अभिक्रिया की एन्थैल्पी $(\Delta H)$ या साम्य स्थिरांक $(K_{eq})$ को नहीं बदलते हैं।
13
MediumMCQ
$290 \ K$ पर एक अभिक्रिया का वेग स्थिरांक $3.2 \times 10^{-3}$ पाया गया। $300 \ K$ पर यह होगा
A
$1.28 \times 10^{-2}$
B
$6.4 \times 10^{-3}$
C
$9.6 \times 10^{-3}$
D
$3.2 \times 10^{-4}$

Solution

(B) सामान्यतः तापमान में $10 \ K$ की वृद्धि करने पर अभिक्रिया का वेग स्थिरांक दोगुना हो जाता है।
दिया गया है कि $T_1 = 290 \ K$ पर,वेग स्थिरांक $k_1 = 3.2 \times 10^{-3}$ है।
तापमान में $10 \ K$ की वृद्धि करके $T_2 = 300 \ K$ करने पर,वेग स्थिरांक $k_2$ प्रारंभिक मान का लगभग दोगुना हो जाता है।
$k_2 = 2 \times k_1$
$k_2 = 2 \times 3.2 \times 10^{-3} = 6.4 \times 10^{-3}$.
14
EasyMCQ
तापमान में वृद्धि के साथ अभिक्रिया की दर कैसे बदलती है?
A
तापमान बढ़ने के साथ घटती है
B
तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है
C
तापमान बढ़ने के साथ बढ़ या घट सकती है
D
तापमान पर निर्भर नहीं करती है

Solution

(B) अधिकांश अभिक्रियाओं के लिए तापमान में वृद्धि के साथ अभिक्रिया की दर सामान्यतः बढ़ती है,क्योंकि प्रभावी टक्करों की संख्या में वृद्धि होती है। हालाँकि,अभिक्रिया की क्रियाविधि के आधार पर प्रभाव जटिल हो सकता है। एक साधारण प्राथमिक अभिक्रिया के लिए,आरेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ के अनुसार वेग स्थिरांक $k$ तापमान के साथ बढ़ता है।
15
EasyMCQ
अभिक्रिया का वेग स्थिरांक किस पर निर्भर करता है?
A
तापमान
B
द्रव्यमान
C
भार
D
समय

Solution

(A) आरेनियस समीकरण $K = A e^{-E_a / RT}$ द्वारा दिया जाता है।
इस समीकरण से यह स्पष्ट है कि वेग स्थिरांक $K$,तापमान $T$ का एक फलन है,जहाँ $A$ आवृत्ति कारक है और $E_a$ सक्रियण ऊर्जा है।
16
EasyMCQ
यदि $R = k[NO]^2[O_2]$ है,तो दर स्थिरांक को कैसे बढ़ाया जा सकता है?
A
तापमान बढ़ाकर
B
तापमान घटाकर
C
$O_2$ की सांद्रता बढ़ाकर
D
$NO$ की सांद्रता बढ़ाकर

Solution

(A) आरेनियस समीकरण के अनुसार: $k = A e^{-E_a / (RT)}$.
दर स्थिरांक $k$ अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है।
यह केवल आवृत्ति कारक $A$,सक्रियण ऊर्जा $E_a$ और तापमान $T$ पर निर्भर करता है।
तापमान $T$ बढ़ाने से दर स्थिरांक $k$ का मान बढ़ जाता है।
17
EasyMCQ
अभिक्रिया $A + B \to \text{products}$ के लिए दर स्थिरांक का मान किस पर निर्भर करता है?
A
$A$ और $B$ की सांद्रता
B
दाब
C
तापमान
D
ये सभी

Solution

(C) अभिक्रिया का दर स्थिरांक $(k)$ एक विशिष्ट गुण है जो केवल निकाय के तापमान पर निर्भर करता है,जैसा कि आरेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ द्वारा वर्णित है। यह अभिकारकों की सांद्रता या निकाय के दाब से स्वतंत्र होता है।
18
EasyMCQ
अभिक्रिया का वेग स्थिरांक किस पर निर्भर करता है?
A
अभिक्रिया की सीमा
B
अभिक्रिया का समय
C
निकाय का तापमान
D
निकाय की सांद्रता

Solution

(C) आर्हेनियस समीकरण के अनुसार,
$K = A e^{-E_a/RT}$
जहाँ $K$ वेग स्थिरांक है,$A$ आवृत्ति कारक है,$E_a$ सक्रियण ऊर्जा है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ तापमान है।
अतः,वेग स्थिरांक $K$ केवल निकाय के तापमान पर निर्भर करता है।
19
EasyMCQ
$1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया का विशिष्ट दर स्थिरांक किस पर निर्भर करता है?
A
अभिकारकों की सांद्रता
B
उत्पादों की सांद्रता
C
अभिक्रिया का समय
D
अभिक्रिया का तापमान

Solution

(D) $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया का विशिष्ट दर स्थिरांक $(k)$ अभिकारकों या उत्पादों की सांद्रता या अभिक्रिया के समय पर निर्भर नहीं करता है।
यह एक विशिष्ट तापमान पर अभिक्रिया के लिए एक अभिलक्षणिक स्थिरांक है।
आरेनियस समीकरण,$k = A e^{-E_a / RT}$ के अनुसार,दर स्थिरांक अभिक्रिया के तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करता है।
20
MediumMCQ
तापमान में वृद्धि के लिए अभिक्रिया की दर में बड़ी वृद्धि का कारण क्या है?
A
टक्करों की संख्या में कमी
B
सक्रिय अणुओं की संख्या में वृद्धि
C
माध्य मुक्त पथ का छोटा होना
D
सक्रियण ऊर्जा में कमी

Solution

(B) आर्हेनियस सिद्धांत और मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मैन वितरण के अनुसार,जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है,सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ के बराबर या उससे अधिक ऊर्जा वाले अणुओं का अंश काफी बढ़ जाता है।
इससे प्रभावी टक्करों की संख्या में वृद्धि होती है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।
21
MediumMCQ
अभिक्रिया दरों के संघट्ट सिद्धांत (collision theory) के अनुसार निम्नलिखित में से कौन सा कथन सत्य नहीं है?
A
अणुओं का संघट्ट किसी भी अभिक्रिया के होने के लिए एक पूर्व शर्त है।
B
सभी संघट्ट उत्पादों के निर्माण में परिणत होते हैं।
C
केवल सक्रिय संघट्ट ही उत्पादों के निर्माण में परिणत होते हैं।
D
जिन अणुओं ने सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ प्राप्त कर ली है,वे प्रभावी रूप से टकरा सकते हैं।

Solution

(B) संघट्ट सिद्धांत के अनुसार,अभिक्रिया होने के लिए अणुओं को पर्याप्त ऊर्जा (सक्रियण ऊर्जा) और उचित अभिविन्यास के साथ टकराना चाहिए।
इसलिए,सभी संघट्ट प्रभावी नहीं होते हैं।
केवल वे संघट्ट जिनमें अणुओं के पास सक्रियण ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक ऊर्जा होती है और सही अभिविन्यास होता है,वे ही उत्पाद बनाते हैं।
अतः,कथन $(B)$ गलत है।
22
MediumMCQ
रासायनिक अभिक्रियाओं के संघट्ट सिद्धांत (collision theory) के अनुसार:
A
प्रत्येक आणविक टक्कर के साथ एक रासायनिक अभिक्रिया होती है।
B
दर प्रति सेकंड टक्करों की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है।
C
गैसीय अवस्था में अभिक्रियाएं हमेशा शून्य कोटि की होती हैं।
D
अभिक्रिया की दरें आणविक गति की कोटि की होती हैं।

Solution

(B) संघट्ट सिद्धांत के अनुसार,अभिक्रिया की दर प्रति इकाई समय में होने वाली टक्करों की संख्या (संघट्ट आवृत्ति) के सीधे आनुपातिक होती है।
संघट्ट आवृत्ति में वृद्धि से प्रभावी टक्करों की संख्या में वृद्धि होती है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
23
MediumMCQ
अभिक्रिया दरों के संघट्ट सिद्धांत (collision theory) के अनुसार,तापमान के साथ अभिक्रिया की दर बढ़ती है क्योंकि:
A
संघट्टों की संख्या में वृद्धि
B
अभिक्रिया करने वाले अणुओं का वेग बढ़ना
C
अधिक अणुओं के पास सक्रियण ऊर्जा (activation energy) होती है
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(C) . संघट्ट सिद्धांत के अनुसार,तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया की दर इसलिए बढ़ती है क्योंकि सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ के बराबर या उससे अधिक ऊर्जा वाले अणुओं का अंश बढ़ जाता है।
24
MediumMCQ
किसी दिए गए तापमान पर अभिक्रिया की दर धीमी हो जाती है,तो
A
सक्रियण की मुक्त ऊर्जा अधिक होती है
B
सक्रियण की मुक्त ऊर्जा कम होती है
C
एन्ट्रॉपी बदलती है
D
अभिकारकों की प्रारंभिक सांद्रता स्थिर रहती है

Solution

(A) आरेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / RT}$ के अनुसार।
जैसे-जैसे अभिक्रिया की दर घटती है,दर स्थिरांक $k$ कम हो जाता है।
किसी दिए गए तापमान $T$ के लिए,$k$ में कमी सक्रियण ऊर्जा $E_a$ में वृद्धि को दर्शाती है।
इसलिए,सक्रियण की मुक्त ऊर्जा अधिक होती है।
25
MediumMCQ
तापमान में वृद्धि अभिक्रिया के वेग को बढ़ाती है। इसका कारण यह है कि इसके परिणामस्वरूप
A
आणविक टक्करों की संख्या में वृद्धि
B
टकराने वाले अणुओं के संवेग में वृद्धि
C
सक्रियण ऊर्जा में वृद्धि
D
सक्रियण ऊर्जा में कमी

Solution

(A) तापमान में वृद्धि के साथ अभिक्रिया की दर बढ़ती है क्योंकि अधिक संख्या में अणुओं के पास सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ के बराबर या उससे अधिक गतिज ऊर्जा होती है।
आर्हेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a/RT}$ के अनुसार,तापमान $T$ बढ़ने पर दर स्थिरांक $k$ में घातीय वृद्धि होती है।
26
EasyMCQ
टक्करों (collisions) की संख्या किस पर निर्भर करती है?
A
दाब
B
सांद्रता
C
तापमान
D
उपरोक्त सभी

Solution

(D) रासायनिक अभिक्रिया में टक्करों की संख्या टक्कर आवृत्ति पर निर्भर करती है,जो अभिकारकों की सांद्रता,निकाय के दाब (गैसों के लिए) और निकाय के तापमान से प्रभावित होती है। अतः,दिए गए सभी कारक टक्करों की संख्या को प्रभावित करते हैं। इसलिए,सही विकल्प $D$ है।
27
EasyMCQ
यदि $E_f$ और $E_r$ अग्र और पश्च अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जाएँ हैं और अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,तो
A
$E_f > E_r$
B
$E_f < E_r$
C
$E_f = E_r$
D
$E_f$ और $E_r$ के बीच कोई संबंध नहीं दिया जा सकता क्योंकि डेटा पर्याप्त नहीं है

Solution

(B) ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए,उत्पादों की ऊर्जा अभिकारकों की ऊर्जा से कम होती है।
अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = E_f - E_r$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,इसलिए $\Delta H < 0$।
अतः,$E_f - E_r < 0$,जिसका अर्थ है कि $E_f < E_r$।
28
EasyMCQ
आर्हेनियस सिद्धांत के अनुसार,सक्रियण ऊर्जा है
A
वह ऊर्जा जो अणु के पास होनी चाहिए ताकि वह प्रभावी टक्कर में प्रवेश कर सके
B
वह ऊर्जा जो अणु के पास अभिक्रिया करने के लिए होनी चाहिए
C
वह अतिरिक्त ऊर्जा जो अणु को और अधिक प्राप्त करनी होती है ताकि वह प्रभावी टक्कर कर सके
D
दूसरे अणु के साथ टकराने पर अणुओं द्वारा प्राप्त ऊर्जा

Solution

(C) आर्हेनियस सिद्धांत के अनुसार,सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ वह अतिरिक्त ऊर्जा है जिसे अभिकारक अणुओं को अपनी औसत गतिज ऊर्जा के ऊपर प्राप्त करना होता है ताकि वे प्रभावी टक्कर के लिए आवश्यक देहली ऊर्जा (threshold energy) तक पहुँच सकें।
अतः,सही कथन यह है कि यह वह ऊर्जा है जिसे अणुओं को और अधिक प्राप्त करना होता है ताकि वे प्रभावी टक्कर कर सकें।
29
EasyMCQ
सक्रियण ऊर्जा (Activation energy) है
A
सक्रिय अणुओं से जुड़ी ऊर्जा
B
देहली ऊर्जा (Threshold energy) $-$ सामान्य अणुओं की ऊर्जा
C
देहली ऊर्जा (Threshold energy) $+$ सामान्य अणुओं की ऊर्जा
D
उत्पादों की ऊर्जा $-$ अभिकारकों की ऊर्जा

Solution

(B) $Activation \ energy$ वह अतिरिक्त ऊर्जा है जो अभिकारक अणुओं को $Threshold \ energy$ स्तर तक पहुँचने के लिए आवश्यक होती है।
गणितीय रूप से,$E_a = E_{threshold} - E_{average}$.
30
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा आरेनियस समीकरण का प्रतिनिधित्व नहीं करता है?
A
$k = Ae^{-E_a/RT}$
B
$\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$
C
$\log_{10} k = \log_{10} A - \frac{E_a}{2.303 RT}$
D
$k = AE^{-RT}$

Solution

(D) आरेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ है।
दोनों तरफ प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
आधार $10$ में बदलने पर: $\log_{10} k = \log_{10} A - \frac{E_a}{2.303 RT}$ प्राप्त होता है।
विकल्प $D$ $(k = AE^{-RT})$ गलत है क्योंकि यह सक्रियण ऊर्जा $E_a$ और तापमान $T$ के साथ घातांकीय संबंध को नहीं दर्शाता है।
31
EasyMCQ
तापमान बढ़ाने पर,अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है क्योंकि
A
टक्करों की संख्या में कमी
B
सक्रियण ऊर्जा में कमी
C
सक्रिय अणुओं की संख्या में कमी
D
प्रभावी टक्करों की संख्या में वृद्धि

Solution

(D) तापमान में वृद्धि के साथ रासायनिक अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है क्योंकि सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ से अधिक ऊर्जा वाले अणुओं का अंश बढ़ जाता है।
इसके परिणामस्वरूप प्रति इकाई समय में प्रभावी टक्करों की संख्या में वृद्धि होती है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
32
EasyMCQ
अभिकारक की सक्रियण ऊर्जा (Activation energy) किसके द्वारा कम की जाती है?
A
तापमान में वृद्धि
B
तापमान में कमी
C
दबाव में कमी
D
दबाव में वृद्धि

Solution

(A) अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ अभिक्रिया का एक अभिलक्षणिक गुण है।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,तापमान में वृद्धि करने से उन अणुओं का अंश बढ़ जाता है जिनके पास सक्रियण ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक ऊर्जा होती है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।
33
EasyMCQ
एक प्रभावी टक्कर करने के लिए अणु के पास जो न्यूनतम ऊर्जा होनी चाहिए, उसे क्या कहा जाता है?
A
अभिक्रिया ऊर्जा
B
टक्कर ऊर्जा
C
सक्रियण ऊर्जा
D
देहली ऊर्जा (Threshold energy)

Solution

(D) $(D)$. प्रभावी टक्कर के लिए टकराने वाले अणुओं के पास जो न्यूनतम ऊर्जा होनी चाहिए, उसे देहली ऊर्जा (Threshold energy) कहा जाता है.
34
EasyMCQ
सक्रियण ऊर्जा (Activation energy) क्या है?
A
अणु की वास्तविक ऊर्जा में जोड़ी जाने वाली ऊर्जा की मात्रा ताकि देहली ऊर्जा (threshold energy) प्राप्त हो सके
B
अणु में निहित ऊर्जा की वह मात्रा जिससे वह अभिक्रिया करे
C
वह ऊर्जा जो एक अणु के पास प्रभावी टक्कर करने के लिए होनी चाहिए
D
अणु की औसत गतिज ऊर्जा

Solution

(A) सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ वह अतिरिक्त न्यूनतम ऊर्जा है जो अभिकारक अणुओं को दी जानी चाहिए ताकि उनकी कुल ऊर्जा देहली ऊर्जा $(E_T)$ के बराबर हो जाए।
गणितीय रूप से,$E_a = E_T - E_{\text{average}}$,जहाँ $E_{\text{average}}$ अभिकारक अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा है।
अतः,विकल्प $(A)$ सही परिभाषा है।
35
EasyMCQ
अभिक्रिया प्रणाली के तापमान में $10 \, ^\circ C$ की वृद्धि करने पर अभिक्रिया की दर लगभग दोगुनी होने का कारण है
A
देहली ऊर्जा (threshold energy) का मान बढ़ता है
B
टक्कर आवृत्ति (collision frequency) बढ़ती है
C
देहली ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक ऊर्जा वाले अणुओं का अंश बढ़ जाता है
D
सक्रियण ऊर्जा (activation energy) घटती है

Solution

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
आर्हेनियस सिद्धांत के अनुसार,अभिक्रिया की दर उन अणुओं के अंश के समानुपाती होती है जिनकी ऊर्जा सक्रियण ऊर्जा $(E_a)$ के बराबर या उससे अधिक होती है।
जब तापमान में $10 \, ^\circ C$ की वृद्धि की जाती है,तो मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण वक्र दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है।
यह स्थानांतरण उन अणुओं की संख्या को काफी बढ़ा देता है जिनके पास देहली ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक गतिज ऊर्जा होती है।
यद्यपि टक्कर आवृत्ति में थोड़ी वृद्धि होती है,लेकिन प्रभावी टक्करों के अंश में घातीय वृद्धि ही अभिक्रिया दर के दोगुने होने का प्राथमिक कारण है।
36
EasyMCQ
एक सरल रासायनिक अभिक्रिया $A \to B$ के लिए अग्र दिशा में सक्रियण ऊर्जा ${E_a}$ है। पश्च अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा:
A
हमेशा ${E_a}$ की दोगुनी होती है
B
हमेशा ${E_a}$ की ऋणात्मक होती है
C
हमेशा ${E_a}$ से कम होती है
D
${E_a}$ से कम या अधिक हो सकती है

Solution

(D) अग्र अभिक्रिया $(E_{a,f})$ और पश्च अभिक्रिया $(E_{a,r})$ की सक्रियण ऊर्जा के बीच संबंध समीकरण द्वारा दिया जाता है: $E_{a,f} - E_{a,r} = \Delta H$,जहाँ $\Delta H$ अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन है।
ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए,$\Delta H < 0$,जिसका अर्थ है $E_{a,r} > E_{a,f}$।
ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए,$\Delta H > 0$,जिसका अर्थ है $E_{a,r} < E_{a,f}$।
अतः,पश्च अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा अभिक्रिया की प्रकृति के आधार पर ${E_a}$ से कम या अधिक हो सकती है।
37
EasyMCQ
आर्हेनियस समीकरण का अवकलित रूप क्या है?
A
$\frac{d \ln K}{dT} = \frac{\Delta E^*}{RT}$
B
$\frac{d \ln K}{dT} = \frac{\Delta E^*}{RT^2}$
C
$\frac{d \ln K}{dT} = -\frac{\Delta E^*}{RT^2}$
D
$\frac{d \ln K}{dT} = -\frac{\Delta E^*}{RT}$

Solution

(B) आर्हेनियस समीकरण $K = A e^{-\frac{E_a}{RT}}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों तरफ प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,$\ln K = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
तापमान $T$ के सापेक्ष दोनों तरफ अवकलन करने पर,$\frac{d \ln K}{dT} = 0 - \frac{E_a}{R} \times (-\frac{1}{T^2})$ प्राप्त होता है।
अतः,$\frac{d \ln K}{dT} = \frac{E_a}{RT^2}$।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,जहाँ $\Delta E^*$ सक्रियण ऊर्जा $E_a$ को दर्शाता है,सही समीकरण $\frac{d \ln K}{dT} = \frac{\Delta E^*}{RT^2}$ है।
38
EasyMCQ
किसी भी अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा (Activation energy) किस पर निर्भर करती है?
A
तापमान
B
अभिकारकों की प्रकृति
C
प्रति इकाई समय में टक्करों की संख्या
D
अभिकारकों की सांद्रता

Solution

(B) . रासायनिक अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा का मान मुख्य रूप से अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों की प्रकृति पर निर्भर करता है।
39
EasyMCQ
आरेनियस समीकरण के अनुसार दर स्थिरांक और तापमान के बीच का संबंध है:
A
$\ln A = \ln K + \frac{E_a}{RT}$
B
$\log K = A \frac{E_a}{RT}$
C
$\ln K = \ln A - \frac{E_a}{RT^2}$
D
$\log A = RT \ln E_a - \ln K$

Solution

(A) आरेनियस समीकरण $K = A e^{-E_a/RT}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,हमें $\ln K = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
इस समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $\ln A = \ln K + \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
40
MediumMCQ
एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया $A \to B$ की सक्रियण ऊर्जा $15 \ kcal/mol$ और अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन $5 \ kcal/mol$ है। प्रतिगामी अभिक्रिया $B \to A$ की सक्रियण ऊर्जा ......... $kcal/mol$ है।
A
$20$
B
$15$
C
$10$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए,सक्रियण ऊर्जा और एन्थैल्पी परिवर्तन के बीच संबंध है: $\Delta H = E_{a(f)} - E_{a(b)}$।
यहाँ,$\Delta H = 5 \ kcal/mol$ और $E_{a(f)} = 15 \ kcal/mol$ है।
मान रखने पर: $5 = 15 - E_{a(b)}$।
अतः,$E_{a(b)} = 15 - 5 = 10 \ kcal/mol$।
41
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा आरेख आर्हेनियस समीकरण (Arrhenius equation) के अनुसार है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(A) आर्हेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / RT}$ है।
दोनों तरफ लघुगणक लेने पर,हमें $\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$ प्राप्त होता है।
आधार $10$ में परिवर्तित करने पर,$\log k = \log A - \frac{E_a}{2.303 R} \times \frac{1}{T}$ प्राप्त होता है।
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \log k$,$x = \frac{1}{T}$,$m = -\frac{E_a}{2.303 R}$,और $c = \log A$ है।
इसलिए,$\log k$ बनाम $\frac{1}{T}$ का आरेख $-\frac{E_a}{2.303 R}$ के ऋणात्मक ढलान के साथ एक सीधी रेखा देता है।
42
EasyMCQ
अभिक्रिया के वेग स्थिरांक पर तापमान के प्रभाव को व्यक्त करने वाला आर्हेनियस समीकरण है
A
$k = e^{-E_a/RT}$
B
$k = E_a/RT$
C
$k = \log_e \frac{E_a}{RT}$
D
$k = Ae^{-E_a/RT}$

Solution

(D) आर्हेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ है।
यहाँ:
$k$ वेग स्थिरांक है।
$A$ पूर्व-घातांकीय कारक (आवृत्ति कारक) है।
$E_a$ सक्रियण ऊर्जा है।
$R$ सार्वत्रिक गैस स्थिरांक है।
$T$ केल्विन में तापमान है।
यह समीकरण बताता है कि वेग स्थिरांक $k$ तापमान $T$ के साथ कैसे बदलता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
43
EasyMCQ
एक अभिक्रिया के लिए,सक्रियण ऊर्जा $E_a = 0$ है और $300 \ K$ पर दर स्थिरांक $K = 3.2 \times 10^6 \ s^{-1}$ है। $300 \ K$ पर दर स्थिरांक का मान क्या है?
A
$3.2 \times 10^{-12} \ s^{-1}$
B
$3.2 \times 10^6 \ s^{-1}$
C
$6.4 \times 10^{12} \ s^{-1}$
D
$6.4 \times 10^6 \ s^{-1}$

Solution

(B) आर्हेनियस समीकरण के अनुसार,$K = A \cdot e^{-E_a / RT}$ होता है।
जब सक्रियण ऊर्जा $E_a = 0$ होती है,तो समीकरण $K = A \cdot e^0 = A$ हो जाता है।
इसका अर्थ है कि दर स्थिरांक $K$ तापमान से स्वतंत्र है और पूर्व-घातांकीय कारक $A$ के बराबर है।
अतः,$300 \ K$ पर दर स्थिरांक $3.2 \times 10^6 \ s^{-1}$ ही रहेगा।
44
EasyMCQ
सक्रियण ऊर्जा (Activation energy) किस सूत्र द्वारा दी जाती है?
A
$\log \frac{K_2}{K_1} = \frac{E_a}{2.303R} \left[ \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right]$
B
$\log \frac{K_1}{K_2} = - \frac{E_a}{2.303R} \left[ \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right]$
C
$\log \frac{K_1}{K_2} = - \frac{E_a}{2.303R} \left[ \frac{T_1 - T_2}{T_1 T_2} \right]$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) आर्हेनियस समीकरण $k = Ae^{-E_a/RT}$ द्वारा दिया जाता है।
दो अलग-अलग तापमान $T_1$ और $T_2$ पर,क्रमशः दर स्थिरांक $K_1$ और $K_2$ के लिए:
$\log \frac{K_2}{K_1} = \frac{E_a}{2.303R} \left[ \frac{T_2 - T_1}{T_1 T_2} \right]$
अतः,विकल्प $A$ सही सूत्र है।
45
EasyMCQ
एक अभिक्रिया जिसमें अग्र और पश्च अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा समान है,उसमें:
A
$\Delta H = 0$
B
$\Delta S = 0$
C
शून्य कोटि
D
$A$ और $B$ दोनों

Solution

(A) अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को $E_{af}$ और पश्च अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को $E_{ar}$ द्वारा दर्शाया जाता है।
एन्थैल्पी परिवर्तन और सक्रियण ऊर्जा के बीच संबंध के अनुसार: $\Delta H = E_{af} - E_{ar}$।
यदि $E_{af} = E_{ar}$ है,तो $\Delta H = E_{af} - E_{af} = 0$।
अतः,जिस अभिक्रिया में अग्र और पश्च अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा समान होती है,उस अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन शून्य होता है।
46
EasyMCQ
टक्कर सिद्धांत (Collision theory) किसके लिए लागू होता है?
A
प्रथम कोटि की अभिक्रियाएं
B
शून्य कोटि की अभिक्रियाएं
C
द्वि-आण्विक अभिक्रियाएं
D
अंतः-आण्विक अभिक्रियाएं

Solution

(C) टक्कर सिद्धांत मुख्य रूप से द्वि-आण्विक अभिक्रियाओं और $2$ से अधिक आण्विकता वाली अभिक्रियाओं पर लागू होता है।
यह एक-आण्विक अभिक्रियाओं पर लागू नहीं होता है क्योंकि इस सिद्धांत के अनुसार अभिक्रिया होने के लिए कम से कम दो अभिकारक प्रजातियों (परमाणुओं,आयनों या अणुओं) का आपस में टकराना आवश्यक है।
इसलिए,द्वि-आण्विक अभिक्रियाओं में अभिक्रिया के लिए टक्कर आवश्यक है।
47
MediumMCQ
सक्रियण ऊर्जा (activation energy) की गणना के लिए $\log \,K$ बनाम $\frac{1}{T}$ के बीच खींचा गया ग्राफ किसके द्वारा दर्शाया गया है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(B) आरेनियस समीकरण इस प्रकार है: $k = A \,e^{-\frac{E_A}{RT}}$
दोनों पक्षों का लघुगणक लेने पर:
$\ln \,k = \ln \,A - \frac{E_A}{RT}$
इसे $10$ के आधार वाले लघुगणक में बदलने पर:
$\log \,k = \log \,A - \frac{E_A}{2.303 \,RT}$
इस समीकरण की तुलना एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर:
यहाँ,$y = \log \,k$,$x = \frac{1}{T}$,$m = -\frac{E_A}{2.303 \,R}$ (ढाल),और $c = \log \,A$ (अंतःखंड) है।
चूंकि ढाल ऋणात्मक है $(-\frac{E_A}{2.303 \,R})$,इसलिए $\log \,k$ बनाम $\frac{1}{T}$ का ग्राफ ऋणात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा है,जो विकल्प $B$ के अनुरूप है।
48
MediumMCQ
$200 \ K$ तापमान पर एक अभिक्रिया का दर स्थिरांक $400 \ K$ पर दर स्थिरांक से $10$ गुना कम है। अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा $({E_a})$ क्या है ($R$ में)? ($R = $ गैस स्थिरांक)
A
$1842.4$
B
$921.2$
C
$460.6$
D
$230.3$

Solution

(B) $k_1 = 200 \ K$ तापमान पर दर स्थिरांक
$k_2 = 400 \ K$ तापमान पर दर स्थिरांक
दिया गया है कि $k_1 = k_2 / 10$,इसलिए $k_2 / k_1 = 10$.
$T_1 = 200 \ K$,$T_2 = 400 \ K$.
आरेनियस समीकरण: $\ln(k_2 / k_1) = (E_a / R) \times [(T_2 - T_1) / (T_1 \times T_2)]$.
मान रखने पर: $\ln(10) = (E_a / R) \times [(400 - 200) / (200 \times 400)]$.
$2.303 = (E_a / R) \times [200 / 80000]$.
$2.303 = (E_a / R) \times (1 / 400)$.
$E_a / R = 2.303 \times 400 = 921.2$.
अतः,$E_a = 921.2 \ R$.
49
DifficultMCQ
रासायनिक गतिकी में समीकरण $k = A e^{-E_a/RT}$ के संबंध में,निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?
A
$k$ साम्य स्थिरांक है
B
$A$ अधिशोषण कारक है
C
$E_a$ सक्रियण ऊर्जा है
D
$R$ रिडबर्ग स्थिरांक है

Solution

(C) दिया गया समीकरण $k = A e^{-E_a/RT}$ आरेनियस समीकरण के रूप में जाना जाता है।
इस समीकरण में:
$k$ दर स्थिरांक है।
$A$ आरेनियस कारक या आवृत्ति कारक है।
$E_a$ सक्रियण ऊर्जा है।
$R$ सार्वत्रिक गैस स्थिरांक है।
$T$ केल्विन में तापमान है।
अतः,कथन '$E_a$ सक्रियण ऊर्जा है' सही है।

Chemical Kinetics — Collision theory, Energy of activation and Arrhenius equation · Frequently Asked Questions

1Are these Chemical Kinetics 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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