Gujarati

First Order reaction Questions in Gujarati

Class 12 Chemistry · Chemical Kinetics · First Order reaction

534+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 534 questions in Gujarati

301
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$\log(a-x)$ વિરુદ્ધ સમયનો આલેખ એક સીધી રેખા મળે છે જેનો ઋણ ઢાળ કેટલો હોય છે?
A
$\frac{-k}{2.303}$
B
$-2.303 k$
C
$\frac{2.303}{k}$
D
$-\frac{E_{a}}{2.303 R}$

Solution

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$k = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{a}{a-x}\right)$
સમીકરણને ગોઠવતા:
$kt = 2.303 \log a - 2.303 \log (a-x)$
$2.303 \log (a-x) = 2.303 \log a - kt$
$\log (a-x) = \log a - \frac{kt}{2.303}$
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \log(a-x)$,$x = t$,અને $c = \log a$,ઢાળ $m = -\frac{k}{2.303}$ મળે છે.
302
MediumMCQ
એક ચોક્કસ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$570 \ s$ પછી પ્રક્રિયકનો $32 \%$ ભાગ બાકી રહે છે. આ પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક ........... $\times 10^{-3} \ s^{-1}$ છે. (નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો).
$[$આપેલ છે: $\log_{10} 2 = 0.301, \ln 10 = 2.303]$
A
$2$
B
$4$
C
$6$
D
$8$

Solution

(A) $1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K$ નીચે મુજબ છે:
$K = \frac{2.303}{t} \log_{10} \left( \frac{[A]_0}{[A]_t} \right)$
અહીં $t = 570 \ s$ અને $[A]_t = 32 \%$ ઓફ $[A]_0$,તેથી $\frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{100}{32} = 3.125$.
$K = \frac{2.303}{570} \log_{10} (3.125)$
$\log_{10} (3.125) = \log_{10} (100/32) = 2 - 5 \log_{10} 2 = 2 - 5(0.301) = 0.495$.
$K = \frac{2.303 \times 0.495}{570} \approx 0.002 \ s^{-1} = 2 \times 10^{-3} \ s^{-1}$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં કિંમત $2$ છે.
303
MediumMCQ
$A$ અને $B$ પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા અનુક્રમે $54.0 \, min$ અને $18.0 \, min$ ના અર્ધ-આયુષ્ય સાથે વિઘટન પામે છે. $A$ અને $B$ ના સમાન મોલર બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ મિશ્રણથી શરૂ કરીને,$A$ ની સાંદ્રતા $B$ કરતા $16$ ગણી થવા માટે લાગતો સમય ...... $min.$ છે. (નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો).
A
$110$
B
$108$
C
$208$
D
$136$

Solution

(B) આપેલ છે $(t_{1/2})_A = 54 \, min$ અને $(t_{1/2})_B = 18 \, min$.
સમાન મોલર સાંદ્રતાથી શરૂ કરતા,ધારો કે $[A]_0 = [B]_0 = x$.
પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્ર માટે,$t$ સમયે સાંદ્રતા $[A]_t = [A]_0 \times (1/2)^n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n = t / t_{1/2}$.
આપણે $[A]_t = 16 \times [B]_t$ જોઈએ છે.
અભિવ્યક્તિઓ મૂકતા: $x \times (1/2)^{t/54} = 16 \times x \times (1/2)^{t/18}$.
$(1/2)^{t/54} = 2^4 \times (1/2)^{t/18}$.
$(1/2)^{t/54} = (1/2)^{-4} \times (1/2)^{t/18}$.
$(1/2)^{t/54} = (1/2)^{(t/18) - 4}$.
ઘાતાંકોને સરખાવતા: $t/54 = (t/18) - 4$.
$4 = t/18 - t/54 = (3t - t) / 54 = 2t / 54 = t / 27$.
$t = 4 \times 27 = 108 \, min$.
304
DifficultMCQ
એક પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $1 \, \text{min}$ છે. પ્રક્રિયાને $99.9 \, \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય ......... $\text{min}$ છે. (નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો)
[ઉપયોગ કરો: $\ln 2 = 0.69, \ln 10 = 2.3$]
A
$4$
B
$15$
C
$11$
D
$10$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$n \%$ પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય $t = \frac{1}{k} \ln \frac{[A]_0}{[A]_t}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે $t_{1/2} = 1 \, \text{min}$,તેથી $k = \frac{\ln 2}{t_{1/2}} = \frac{0.69}{1} = 0.69 \, \text{min}^{-1}$.
$99.9 \, \%$ પૂર્ણતા માટે,$[A]_t = [A]_0 - 0.999[A]_0 = 0.001[A]_0$.
$t_{99.9} = \frac{1}{k} \ln \frac{[A]_0}{0.001[A]_0} = \frac{1}{k} \ln 1000 = \frac{1}{k} \ln 10^3 = \frac{3 \ln 10}{k}$.
કિંમતો મૂકતા: $t_{99.9} = \frac{3 \times 2.3}{0.69} = \frac{6.9}{0.69} = 10 \, \text{min}$.
305
MediumMCQ
વાયુરૂપ સાયક્લોબ્યુટીન પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા દ્વારા બ્યુટાડાઈનમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જેનો $153^{\circ}C$ તાપમાને $k$ નું મૂલ્ય $3.3 \times 10^{-4} \ s^{-1}$ છે. આ તાપમાને પ્રક્રિયા $40\%$ પૂર્ણ થવા માટે લાગતો સમય મિનિટમાં કેટલો હશે? ..........
(નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો)
A
$10$
B
$20$
C
$26$
D
$30$

Solution

(C) આ પ્રક્રિયા પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટેનું સંકલિત વેગ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Kt = \ln \frac{[A]_{0}}{[A]_{t}}$
આપેલ છે કે પ્રક્રિયા $40\%$ પૂર્ણ થાય છે,તેથી બાકી રહેલી સાંદ્રતા $[A]_{t}$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_{0}$ ના $60\%$ છે.
તેથી,$[A]_{t} = 0.60 [A]_{0}$ અથવા $\frac{[A]_{0}}{[A]_{t}} = \frac{100}{60} = \frac{5}{3}$.
કિંમતો મૂકતા:
$3.3 \times 10^{-4} \ s^{-1} \times t = \ln \left(\frac{100}{60}\right)$
$3.3 \times 10^{-4} \times t = \ln(1.6667)$
$3.3 \times 10^{-4} \times t = 0.5108$
$t = \frac{0.5108}{3.3 \times 10^{-4}} \ s$
$t = 1547.95 \ s$
સમયને મિનિટમાં ફેરવતા:
$t = \frac{1547.95}{60} \ min$
$t = 25.799 \ min$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરતા,આપણને $26 \ min$ મળે છે.
306
DifficultMCQ
સુક્રોઝ એસિડિક દ્રાવણમાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાના દરના નિયમ મુજબ $25^{\circ} C$ તાપમાને $3.33 \ h$ ના અર્ધ-આયુષ્ય સાથે જળવિભાજન પામે છે. $9 \ h$ પછી,બાકી રહેલા સુક્રોઝનો અંશ $f$ છે. $\log _{10} (\frac{1}{f})$ નું મૂલ્ય ..... $\times 10^{-2}$ છે. (નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરો) [ધારો કે : $\ln 10 = 2.303, \ln 2 = 0.693$ ]
A
$475$
B
$525$
C
$125$
D
$81$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{\ln 2}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{3.33 \ h} = \frac{0.693}{10/3 \ h} = 0.2079 \ h^{-1}$.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે સંકલિત વેગ સમીકરણ $\log_{10} \frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{kt}{2.303}$ છે.
બાકી રહેલા સુક્રોઝનો અંશ $f = \frac{[A]_t}{[A]_0}$ હોવાથી,$\frac{1}{f} = \frac{[A]_0}{[A]_t}$ થાય.
કિંમતો મૂકતા: $\log_{10} (\frac{1}{f}) = \frac{0.2079 \times 9}{2.303} = \frac{0.693 \times 3 \times 9}{10 \times 2.303} = 0.81243$.
આમ,$\log_{10} (\frac{1}{f}) = 81.24 \times 10^{-2}$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,જવાબ $81$ મળે છે.
307
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવા માટેના $75 \% $ સમય અને $50 \% $ સમયનો ગુણોત્તર $....$ છે. (પૂર્ણાંક જવાબ)
A
$4$
B
$1$
C
$3$
D
$2$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
$50 \% $ પૂર્ણતા માટે,$t_{50 \%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{50} = \frac{2.303}{k} \log 2$.
$75 \% $ પૂર્ણતા માટે,$t_{75 \%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{25} = \frac{2.303}{k} \log 4 = 2 \times \frac{2.303}{k} \log 2$.
તેથી,ગુણોત્તર $\frac{t_{75 \%}}{t_{50 \%}} = 2$.
308
DifficultMCQ
વાયરલ તૈયારીનો નિષ્ક્રિયકરણ દર વાયરસના જથ્થાના પ્રમાણમાં છે. તૈયારી પછીની પ્રથમ મિનિટમાં,$10 \%$ વાયરસ નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે. વાયરલ નિષ્ક્રિયકરણ માટેનો દર અચળાંક $..... \times 10^{-3} \ min^{-1}$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
[ઉપયોગ કરો : $\ln 10 = 2.303; \log_{10} 3 = 0.477; \text{લઘુગણકનો ગુણધર્મ} : \log x^y = y \log x$]
A
$106$
B
$521$
C
$728$
D
$425$

Solution

(A) દર અચળાંકનો એકમ $min^{-1}$ હોવાથી,તે પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
સંકલિત દર સમીકરણ $K \times t = 2.303 \log(A_0 / A_t)$ છે.
આપેલ છે કે $1 \ min$ માં $10 \%$ વાયરસ નિષ્ક્રિય થાય છે,તેથી $A_0 = 100$ અને $A_t = 90$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $K \times 1 = 2.303 \times \log(100 / 90)$.
$K = 2.303 \times (\log 10 - 2 \log 3) = 2.303 \times (1 - 2 \times 0.477) = 2.303 \times 0.046 = 0.105938$.
$K = 105.938 \times 10^{-3} \ min^{-1}$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,જવાબ $106 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ મળે છે.
309
DifficultMCQ
$PCl_{5(g)} \rightarrow PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$
ઉપરની પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયામાં,$PCl_{5}$ ની સાંદ્રતા $300 \ K$ તાપમાને $120 \ minutes$ માં $50 \ mol \ L^{-1}$ થી ઘટીને $10 \ mol \ L^{-1}$ થાય છે. $300 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક $X \times 10^{-2} \ min^{-1}$ છે. $X$ નું મૂલ્ય $......$ છે.
$[$ આપેલ છે $\log 5 = 0.6989 ]$
A
$8$
B
$5$
C
$1$
D
$4$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K$ નું સૂત્ર:
$K = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_{0}}{[A]_{t}}$
આપેલ છે:
$[A]_{0} = 50 \ mol \ L^{-1}$
$[A]_{t} = 10 \ mol \ L^{-1}$
$t = 120 \ min$
કિંમતો મૂકતા:
$K = \frac{2.303}{120} \log \frac{50}{10}$
$K = \frac{2.303}{120} \times \log 5$
$K = \frac{2.303}{120} \times 0.6989$
$K \approx 0.013413 \ min^{-1}$
$K \approx 1.34 \times 10^{-2} \ min^{-1}$
$X \times 10^{-2} \ min^{-1}$ સાથે સરખાવતા,$X = 1.34$ મળે છે. નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$X = 1$.
310
MediumMCQ
$N_{2}O_{5(g)} \rightarrow 2NO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$
ઉપરની પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયામાં,$318 \ K$ તાપમાને $N_{2}O_{5}$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા $2.40 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$ છે. $1 \ hour$ પછી $N_{2}O_{5}$ ની સાંદ્રતા $1.60 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$ હતી. $318 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક $..... \times 10^{-3} \ min^{-1}$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
[આપેલ છે: $\log 3 = 0.477, \log 5 = 0.699$]
A
$5$
B
$6$
C
$7$
D
$8$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ નીચે મુજબ છે:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_{0}}{[A]_{t}}$
આપેલ છે:
$[A]_{0} = 2.40 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$
$[A]_{t} = 1.60 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$
$t = 1 \ hour = 60 \ min$
કિંમતો મૂકતા:
$k = \frac{2.303}{60} \log \left( \frac{2.40 \times 10^{-2}}{1.60 \times 10^{-2}} \right)$
$k = \frac{2.303}{60} \log (1.5)$
$k = \frac{2.303}{60} \times 0.1761$
$k \approx 0.00676 \ min^{-1} = 6.76 \times 10^{-3} \ min^{-1}$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આપણને $7 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ મળે છે.
311
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \rightarrow 2B$ માટે,$1 \ mole$ પ્રક્રિયક $A$ એ $100 \ minutes$ પછી $0.2 \ moles$ $B$ આપે છે. પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $..... \ min$ છે. [ઉપયોગ કરો: $\ln 2 = 0.69, \ln 10 = 2.3$]
A
$450$
B
$200$
C
$100$
D
$300$

Solution

(NONE) પ્રક્રિયા $A \rightarrow 2B$ માટે:
$t=0$ સમયે,$[A]_0 = 1 \ mol$ અને $[B] = 0$.
$t=100 \ min$ સમયે,ધારો કે $A$ નો $x$ જથ્થો પ્રક્રિયા પામે છે. તેથી $[A]_t = 1-x$ અને $[B] = 2x$.
આપેલ છે કે $2x = 0.2 \ mol$,તેથી $x = 0.1 \ mol$.
આમ,$[A]_t = 1 - 0.1 = 0.9 \ mol$.
વેગ અચળાંક $k = \frac{1}{t} \ln \frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{1}{100} \ln \frac{1}{0.9} = \frac{1}{100} \ln(1.111)$.
$\ln(1.111) \approx 0.105$ લેતા,$k \approx 0.00105 \ min^{-1}$.
અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k} = \frac{0.69}{0.00105} \approx 657 \ min$.
312
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \rightarrow \text{Products}$ માટે,$A$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા $0.1 \, M$ છે,જે $5 \, \min$ પછી $0.001 \, M$ થાય છે. પ્રક્રિયા માટેનો વેગ અચળાંક $\min^{-1}$ માં .... છે.
A
$0.9212$
B
$0.4606$
C
$0.2303$
D
$1.3818$

Solution

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$
આપેલ છે:
પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0 = 0.1 \, M$
$t$ સમય પછીની સાંદ્રતા $[A]_t = 0.001 \, M$
સમય $t = 5 \, \min$
કિંમતો મૂકતા:
$K = \frac{2.303}{5} \log \left(\frac{0.1}{0.001}\right)$
$K = \frac{2.303}{5} \log(100)$
કારણ કે $\log(100) = 2$:
$K = \frac{2.303 \times 2}{5} = \frac{4.606}{5} = 0.9212 \, \min^{-1}$
313
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$90 \%$ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય એ પ્રક્રિયાના અર્ધ-આયુષ્ય કરતા '$x$' ગણો છે. '$x$' નું મૂલ્ય $........$ છે. (આપેલ છે: $\ln 10 = 2.303$ અને $\log 2 = 0.3010$)
A
$1.12$
B
$2.43$
C
$3.32$
D
$33.31$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$90 \%$ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય $t_{90\%} = \frac{2.303}{K} \log \left( \frac{100}{100 - 90} \right) = \frac{2.303}{K} \log 10 = \frac{2.303}{K}$ છે.
$K = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ ને સમીકરણમાં મૂકતા:
$t_{90\%} = \frac{2.303}{0.693} \times t_{1/2} = \frac{1}{0.3010} \times t_{1/2} \approx 3.32 \times t_{1/2}$.
તેથી,$x = 3.32$.
314
MediumMCQ
એક ફ્લાસ્ક $A$ અને $B$ ના સમાન મોલથી ભરેલો છે. $A$ અને $B$ ના અર્ધ-આયુષ્ય અનુક્રમે $100 \, s$ અને $50 \, s$ છે અને તે પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે. $A$ ની સાંદ્રતા $B$ કરતા ચાર ગણી થાય તે માટે જરૂરી સમય $.... \, s$ છે.
(આપેલ છે : $\ln 2 = 0.693$ )
A
$855$
B
$400$
C
$200$
D
$300$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાઓ માટે વેગ અચળાંક $k = \frac{\ln 2}{t_{1/2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$k_{A} = \frac{\ln 2}{100} \, s^{-1}$ અને $k_{B} = \frac{\ln 2}{50} \, s^{-1}$.
સમય $t$ પર સાંદ્રતા $[A]_t = [A]_0 e^{-k_A t}$ અને $[B]_t = [B]_0 e^{-k_B t}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $[A]_0 = [B]_0$,તેથી $[A]_t = 4[B]_t$ લેતા.
$[A]_0 e^{-k_A t} = 4 [A]_0 e^{-k_B t}$.
$e^{(k_B - k_A)t} = 4$.
બંને બાજુ પ્રાકૃતિક લઘુગણક લેતા: $(k_B - k_A)t = \ln 4 = 2 \ln 2$.
$(\frac{\ln 2}{50} - \frac{\ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$(\frac{2 \ln 2 - \ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$(\frac{\ln 2}{100})t = 2 \ln 2$.
$t = 200 \, s$.
315
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \rightarrow B$ માટે,વેગ અચળાંક $k = 5.5 \times 10^{-14} \, s^{-1}$ છે. પ્રક્રિયા $67 \, \%$ પૂર્ણ થવા માટે લાગતો સમય એ પ્રક્રિયાના અર્ધ-આયુષ્ય સમયના $x \times 10^{-1}$ ગણો છે. $x$ નું મૂલ્ય $....$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$160$
B
$16$
C
$35$
D
$90$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય $t = \frac{1}{k} \ln \left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$67 \, \%$ પૂર્ણતા માટે,$[A]_t = [A]_0 - 0.67[A]_0 = 0.33[A]_0 \approx \frac{1}{3}[A]_0$.
તેથી,$t_{67 \, \%} = \frac{1}{k} \ln \left(\frac{1}{1/3}\right) = \frac{\ln 3}{k}$.
અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k}$ છે.
તેથી,$\frac{t_{67 \, \%}}{t_{1/2}} = \frac{\ln 3}{\ln 2} \approx \frac{1.0986}{0.6931} \approx 1.585$.
આપેલ છે કે $t_{67 \, \%} = (x \times 10^{-1}) \times t_{1/2}$,તેથી $x \times 10^{-1} = 1.585$,જેનો અર્થ છે કે $x = 15.85$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$x = 16$.
316
MediumMCQ
એઝોમિથેનનું વિઘટન,$CH_3N_2CH_{3(g)} \rightarrow CH_3CH_{3(g)} + N_{2(g)}$,જે પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા છે,તેના માટે $600 \ K$ તાપમાને સમય સાથે આંશિક દબાણમાં થતો ફેરફાર આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. જો વેગ અચળાંક $k$ નું મૂલ્ય $s^{-1}$ માં $x \times 10^4$ હોય,તો $x$ નું મૂલ્ય શોધો.
Question diagram
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$9$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln(P/P_0) = -kt$ છે.
આને સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx + c$ સાથે સરખાવતા,જ્યાં $y = \ln(P/P_0)$ અને $x = t$,ઢાળ $m = -k$ મળે છે.
આપેલ આલેખ પરથી,ઢાળ $-3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$ છે.
તેથી,$-k = -3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$,જે $k = 3.465 \times 10^4 \ s^{-1}$ આપે છે.
આપેલ છે કે $k = x \times 10^4 \ s^{-1}$,તેથી $x = 3.465 \approx 3$ (વિકલ્પો મુજબ નજીકના પૂર્ણાંકમાં).
317
MediumMCQ
વાયુરૂપ સંયોજન $A$ ના વિઘટન માટે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $240 \ s$ છે જ્યારે પ્રારંભિક વાયુરૂપ દબાણ $500 \ Torr$ હતું. જ્યારે દબાણ $250 \ Torr$ હતું,ત્યારે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $4.0 \ min$ જોવા મળ્યો હતો. પ્રક્રિયાનો ક્રમ....... છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$4$
B
$3$
C
$2$
D
$1$

Solution

(D) $n$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $t_{1/2} \propto \frac{1}{P_0^{n-1}}$ સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $P_0$ એ પ્રારંભિક દબાણ છે.
આપેલ છે: $(t_{1/2})_1 = 240 \ s = 4 \ min$ જ્યારે $P_1 = 500 \ Torr$.
આપેલ છે: $(t_{1/2})_2 = 4 \ min$ જ્યારે $P_2 = 250 \ Torr$.
અહીં,પ્રારંભિક દબાણમાં ફેરફાર છતાં અર્ધ-આયુષ્ય સમય અચળ $(4 \ min)$ રહે છે,તેથી અર્ધ-આયુષ્ય સમય પ્રારંભિક દબાણથી સ્વતંત્ર છે.
$t_{1/2}$ એ $P_0$ થી સ્વતંત્ર રહે તે માટે,ઘાતાંક $(n-1)$ શૂન્ય હોવો જોઈએ.
તેથી,$n-1 = 0$,જેનો અર્થ છે કે $n = 1$.
આ પ્રક્રિયા $1^{st}$ ક્રમની છે.
318
MediumMCQ
$30^{\circ}C$ તાપમાને,$AB_{2}$ ના વિઘટન માટે અર્ધ-આયુષ્ય $200\,s$ છે અને તે $AB_{2}$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર છે. $AB_{2}$ ના $80\%$ વિઘટન માટે જરૂરી સમય $....s$ છે (આપેલ છે: $\log 2 = 0.30; \log 5 = 0.70$)
A
$200$
B
$323$
C
$467$
D
$532$

Solution

(C) અર્ધ-આયુષ્ય પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર હોવાથી,આ $1^{st}$ ક્રમની પ્રક્રિયા છે.
$k = \frac{0.693}{T_{1/2}} = \frac{0.693}{200} = 3.465 \times 10^{-3} \, s^{-1}$.
$80\%$ વિઘટન માટે,બાકી રહેલી સાંદ્રતા પ્રારંભિક સાંદ્રતાના $20\%$ છે $(A = 0.2 A_{0})$.
દર સમીકરણ $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{A_{0}}{A}$ છે.
$t = \frac{2.303}{3.465 \times 10^{-3}} \log \frac{A_{0}}{0.2 A_{0}} = \frac{2.303}{3.465 \times 10^{-3}} \log 5$.
$\log 5 = 0.70$ અને $\frac{2.303}{k} = \frac{200}{0.693} \approx 288.66$ નો ઉપયોગ કરતા.
$t = 288.66 \times 0.70 \approx 466.67 \, s \approx 467 \, s$.
319
MediumMCQ
$[A] \rightarrow [B]$. જો સંયોજન $[B]$ નું નિર્માણ પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે અને $70 \ min$ પછી $[A]$ ની સાંદ્રતા તેની પ્રારંભિક સાંદ્રતા કરતા અડધી જોવા મળે છે,તો પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક $x \times 10^{-6} \ s^{-1}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય $......$ છે (નજીકનો પૂર્ણાંક).
A
$166$
B
$165$
C
$167$
D
$186$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 70 \ min$ આપેલ છે.
સમયને સેકન્ડમાં ફેરવતા: $t_{1/2} = 70 \times 60 \ s = 4200 \ s$.
વેગ અચળાંક $k$ ની ગણતરી:
$k = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{4200} \ s^{-1}$.
$k = \frac{693}{4200000} \ s^{-1} = \frac{693}{42} \times 10^{-6} \ s^{-1}$.
$k = 165 \times 10^{-6} \ s^{-1}$.
આમ,$x$ નું મૂલ્ય $165$ છે.
320
DifficultMCQ
આપેલ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \rightarrow B$ માટે,પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $0.3010 \ min$ છે. પ્રક્રિયકની પ્રારંભિક સાંદ્રતા અને $2.0 \ min$ સમયે પ્રક્રિયકની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર $........$ થશે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$110$
B
$112$
C
$100$
D
$113$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે $t_{1/2} = 0.3010 \ min$,તેથી $K = \frac{0.693}{0.3010} \approx 2.303 \ min^{-1}$.
સંકલિત વેગ સમીકરણ $\ln \frac{[A]_0}{[A]_t} = Kt$ છે,જેને $\log \frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{Kt}{2.303}$ તરીકે લખી શકાય છે.
કિંમતો મૂકતા: $\log \frac{[A]_0}{[A]_t} = \frac{2.303 \times 2.0}{2.303} = 2.0$.
તેથી,$\frac{[A]_0}{[A]_t} = 10^2 = 100$.
321
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાને $50 \, \%$ પૂર્ણ થવા માટે $1 \, h$ સમય લાગે છે. તે જ પ્રક્રિયાને $87.5 \, \%$ પૂર્ણ થવા માટે લાગતો કુલ સમય $..... \, h$ હશે.
A
$1.75$
B
$6.00$
C
$3.50$
D
$3.00$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 1 \, h$ આપેલ છે. આનો અર્થ એ છે કે $50 \, \%$ પ્રક્રિયા $1 \, h$ માં પૂર્ણ થાય છે.
$87.5 \, \%$ પૂર્ણતા માટે,બાકી રહેલ જથ્થો $100 \, \% - 87.5 \, \% = 12.5 \, \%$ છે.
આપણે અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $(n)$ ને બાકી રહેલા અંશ સાથે સંબંધિત કરી શકીએ છીએ: $\frac{[A]_t}{[A]_0} = (\frac{1}{2})^n$.
અહીં,$\frac{12.5}{100} = \frac{1}{8} = (\frac{1}{2})^3$.
આમ,$n = 3$ અર્ધ-આયુષ્યની જરૂર છે.
કુલ સમય $t = n \times t_{1/2} = 3 \times 1 \, h = 3 \, h$.
322
EasyMCQ
રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં રહેલા પદાર્થની સાંદ્રતા,શરૂઆતની સાંદ્રતાને ધ્યાનમાં લીધા વગર,અમુક સમય પછી તેના મૂળ મૂલ્યના અડધા થઈ જાય છે. આ પ્રક્રિયા એ શેનું ઉદાહરણ છે?
A
$zero$ ક્રમની પ્રક્રિયા
B
$first$ ક્રમની પ્રક્રિયા
C
$second$ ક્રમની પ્રક્રિયા
D
$third$ ક્રમની પ્રક્રિયા

Solution

(B)
પ્રશ્નમાં આપ્યા મુજબ,પદાર્થની સાંદ્રતા તેના મૂળ મૂલ્યના અડધી થઈ જાય છે,જે અર્ધ-આયુષ્ય સમય $(t_{1/2})$ સૂચવે છે.
અર્ધ-આયુષ્ય સમય એ શરૂઆતની સાંદ્રતાને અડધી કરવા માટે જરૂરી સમય છે.
$zero$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t_{1/2} = \frac{[A]_0}{2k}$.
$first$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$.
$second$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t_{1/2} = \frac{1}{k[A]_0}$.
$third$ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t_{1/2} = \frac{1}{2k[A]_0^2}$.
અહીં,$[A]_0$ એ શરૂઆતની સાંદ્રતા છે.
$first$ ક્રમની પ્રક્રિયાનું અર્ધ-આયુષ્ય શરૂઆતની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી,તેથી સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.
323
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $R \longrightarrow P$ માટે,વેગ અચળાંક $k$ છે. જો $R$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[R_0]$ હોય,તો કોઈપણ સમયે $t$ પર $R$ ની સાંદ્રતા નીચેનામાંથી કયા સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે?
A
$[R_0] e^{kt}$
B
$[R_0] e^{-kt}$
C
$[R_0](1 - e^{-kt})$
D
$[R_0] + e^{-kt}$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $R \longrightarrow P$ માટે,વેગ નિયમ છે: $\text{Rate} = -\frac{d[R]}{dt} = k[R]$.
પદોને ગોઠવતા: $\frac{d[R]}{[R]} = -k dt$.
બંને બાજુ સંકલન કરતા: $\int \frac{d[R]}{[R]} = -\int k dt \Rightarrow \ln[R] = -kt + C$.
જ્યારે $t = 0$,$[R] = [R_0]$,તેથી $\ln[R_0] = C$.
$C$ ની કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $\ln[R] = -kt + \ln[R_0]$.
ગોઠવતા: $\ln \frac{[R]}{[R_0]} = -kt$.
બંને બાજુ ઘાતાંકીય લેતા: $\frac{[R]}{[R_0]} = e^{-kt}$.
તેથી,$t$ સમયે સાંદ્રતા: $[R] = [R_0] e^{-kt}$ થાય છે.
324
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $30 \, min$ છે. આ જ પ્રક્રિયાને $75 \, \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય $..... \, min$ હશે.
A
$45$
B
$60$
C
$75$
D
$90$

Solution

(B)
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$ છે.
આપેલ છે $t_{1/2} = 30 \, min$,તેથી $k = \frac{0.693}{30} \, min^{-1}$.
$75 \, \%$ પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$75 \, \%$ પૂર્ણતા માટે,$[A]_t = 0.25[A]_0$.
તેથી,$t = \frac{2.303}{0.693/30} \log \frac{[A]_0}{0.25[A]_0} = \frac{2.303 \times 30}{0.693} \log 4 = 30 \times 2 = 60 \, min$.
325
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A \rightarrow B$ માટે અર્ધ-આયુષ્ય $30 \ min$ છે. પ્રક્રિયા $75 \%$ પૂર્ણ થવા માટે લાગતો સમય $..... \ min$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
આપેલ છે: $\log 2 = 0.3010, \log 3 = 0.4771, \log 5 = 0.6989$
A
$30$
B
$60$
C
$15$
D
$20$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = 30 \ min$ છે.
$75 \%$ પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય $(T_{75\%})$ એ બે અર્ધ-આયુષ્ય જેટલો હોય છે.
$T_{75\%} = 2 \times t_{1/2} = 2 \times 30 \ min = 60 \ min$.
326
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક $k = 4.6 \times 10^{-3} \ s^{-1}$ છે. નીચેનામાંથી સાચા વિધાન/વિધાનોની સંખ્યા કેટલી છે?
આપેલ છે : $\log 3 = 0.48$
$A.$ પ્રક્રિયા $1000 \ s$ માં પૂર્ણ થાય છે.
$B.$ પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $500 \ s$ છે.
$C.$ $10 \ \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય એ $90 \ \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય કરતા $25$ ગણો છે.
$D.$ વિયોજનની માત્રા $(1 - e^{-kt})$ જેટલી છે.
$E.$ વેગ અને વેગ અચળાંકનો એકમ સમાન છે.
A
$4$
B
$6$
C
$8$
D
$2$

Solution

(D) $A.$ ખોટું. પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા સૈદ્ધાંતિક રીતે પૂર્ણ થવા માટે અનંત સમય લે છે.
$B.$ ખોટું. $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{0.693}{4.6 \times 10^{-3}} \approx 150.65 \ s$.
$C.$ ખોટું. $t_{10\%} = \frac{1}{k} \ln(\frac{100}{90}) \approx \frac{0.105}{k}$ અને $t_{90\%} = \frac{2.303}{k}$. તેથી $t_{90\%} \approx 22 \times t_{10\%}$.
$D.$ સાચું. પ્રથમ ક્રમ માટે,વિયોજનની માત્રા $\alpha = 1 - e^{-kt}$ થાય છે.
$E.$ ખોટું. પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે વેગનો એકમ $M \ s^{-1}$ છે અને વેગ અચળાંકનો એકમ $s^{-1}$ છે.
માત્ર વિધાન $D$ સાચું છે. સાચા વિધાનોની સંખ્યા $1$ છે.
327
MediumMCQ
જો સંયોજન $A$,$B$ સાથે પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરીને $2.011 \times 10^{-3} \ s^{-1}$ ના વેગ અચળાંક સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. $A$ ને $7 \ g$ થી ઘટીને $2 \ g$ થવા માટે લાગતો સમય (સેકન્ડમાં) $.........$ હશે (નજીકનો પૂર્ણાંક) $[\log 5=0.698, \log 7=0.845, \log 2=0.301]$
A
$620$
B
$623$
C
$622$
D
$625$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સમય $t$ નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$t = \frac{2.303}{k} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
આપેલ છે:
$k = 2.011 \times 10^{-3} \ s^{-1}$
$[A]_0 = 7 \ g$
$[A]_t = 2 \ g$
$\log 7 = 0.845$
$\log 2 = 0.301$
કિંમતો મૂકતા:
$t = \frac{2.303}{2.011 \times 10^{-3}} \log \left( \frac{7}{2} \right)$
$t = \frac{2.303}{2.011 \times 10^{-3}} (\log 7 - \log 2)$
$t = \frac{2.303}{2.011 \times 10^{-3}} (0.845 - 0.301)$
$t = \frac{2.303 \times 0.544}{2.011} \times 10^3$
$t = \frac{1.252832}{2.011} \times 1000$
$t \approx 622.989 \ s$
નજીકનો પૂર્ણાંક $623$ છે.
328
DifficultMCQ
એક કાર્બનિક સંયોજન પ્રથમ ક્રમનું વિઘટન અનુભવે છે. જો $60 \%$ વિઘટન માટે લાગતો સમય $540 \ s$ હોય,તો $90 \%$ વિઘટન માટે જરૂરી સમય $.......... \ s$ હશે. (નજીકનો પૂર્ણાંક). આપેલ છે : $\ln 10 = 2.3 ; \log 2 = 0.3$
A
$1351$
B
$1352$
C
$1353$
D
$1350$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{1}{t} \ln \frac{a_0}{a_t}$ છે.
$60 \%$ વિઘટન માટે,$a_t = 0.4 a_0$ અને $t_1 = 540 \ s$.
$k = \frac{1}{540} \ln \frac{1}{0.4} = \frac{0.92}{540}$.
$90 \%$ વિઘટન માટે,$a_t = 0.1 a_0$.
$t_2 = \frac{1}{k} \ln \frac{1}{0.1} = \frac{1}{k} \ln 10 = \frac{540}{0.92} \times 2.3 = 1350 \ s$.
329
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે વેગ અચળાંક $20 \, min^{-1}$ છે. પ્રક્રિયકની પ્રારંભિક સાંદ્રતા ઘટીને તેની $\frac{1}{32}$ સ્તર સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સમય $........ \times 10^{-2} \, min$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક) (આપેલ છે: $\ln 10 = 2.303, \log 2 = 0.3010$)
A
$16$
B
$15$
C
$17$
D
$14$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
આપેલ છે $[A]_t = \frac{[A]_0}{32}$ અને $k = 20 \, min^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $20 = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_0 / 32} = \frac{2.303}{t} \log 32$.
$32 = 2^5$ હોવાથી,$\log 32 = 5 \log 2 = 5 \times 0.3010 = 1.505$.
$t = \frac{2.303 \times 1.505}{20} = \frac{3.466}{20} = 0.1733 \, min$.
$10^{-2} \, min$ માં રૂપાંતર કરતા: $0.1733 \, min = 17.33 \times 10^{-2} \, min$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $17$ છે.
330
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $2000$ વર્ષ છે. જો $8000$ વર્ષ પછી સાંદ્રતા $0.02 \, M$ હોય,તો પ્રારંભિક સાંદ્રતા $........... \, M$ હશે.
A
$0.16$
B
$0.32$
C
$0.08$
D
$0.04$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્યની સંખ્યા $(n)$ $n = \frac{t}{t_{1/2}} = \frac{8000}{2000} = 4$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
$n$ અર્ધ-આયુષ્ય પછી,બાકી રહેલી સાંદ્રતા $[A]_t$ એ $[A]_t = \frac{[A]_0}{2^n}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમતો મૂકતા: $0.02 = \frac{[A]_0}{2^4}$.
$0.02 = \frac{[A]_0}{16}$.
$[A]_0 = 0.02 \times 16 = 0.32 \, M$.
331
MediumMCQ
એક અણુ બે સ્વતંત્ર પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે,જેના અર્ધ-આયુષ્ય અનુક્રમે $12 \ min$ અને $3 \ min$ છે. જો બંને પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થતી હોય,તો પ્રક્રિયકના $50 \%$ વપરાશ માટે લાગતો સમય $.......... \ min$ છે (નજીકનો પૂર્ણાંક).
A
$4$
B
$2$
C
$6$
D
$8$

Solution

(B) સમાંતર પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાઓ માટે,અસરકારક વેગ અચળાંક $k_{eff}$ એ વ્યક્તિગત વેગ અચળાંકોનો સરવાળો છે: $k_{eff} = k_1 + k_2$.
$k = \frac{\ln 2}{t_{1/2}}$ હોવાથી,આપણને મળે છે $\frac{\ln 2}{t_{eff}} = \frac{\ln 2}{t_1} + \frac{\ln 2}{t_2}$.
આ સમીકરણ $\frac{1}{t_{eff}} = \frac{1}{t_1} + \frac{1}{t_2}$ માં પરિણમે છે.
$t_1 = 12 \ min$ અને $t_2 = 3 \ min$ આપેલ હોવાથી,$\frac{1}{t_{eff}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{3} = \frac{1+4}{12} = \frac{5}{12}$.
તેથી,$t_{eff} = \frac{12}{5} \ min = 2.4 \ min$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $2 \ min$ છે.
332
MediumMCQ
$t_{87.5}$ એ પ્રક્રિયાને $87.5 \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય છે અને $t_{50}$ એ પ્રક્રિયાને $50 \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય છે. પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે $t_{87.5}$ અને $t_{50}$ વચ્ચેનો સંબંધ $t_{87.5} = x \times t_{50}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય $......$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$4$
B
$2$
C
$3$
D
$1$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$50 \%$ પૂર્ણતા માટેનો સમય એ અર્ધ-આયુષ્ય છે,$t_{50} = t_{1/2}$.
$87.5 \%$ પૂર્ણતા પર,પ્રક્રિયકનો બાકી રહેલો જથ્થો $A_t = A_0 - 0.875 A_0 = 0.125 A_0 = \frac{A_0}{8}$ છે.
અર્ધ-આયુષ્યના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરતા:
$A_0$ $\xrightarrow{t_{1/2}} \frac{A_0}{2}$ $\xrightarrow{t_{1/2}} \frac{A_0}{4}$ $\xrightarrow{t_{1/2}} \frac{A_0}{8}$.
આ દર્શાવે છે કે $t_{87.5} = 3 \times t_{1/2}$.
કારણ કે $t_{50} = t_{1/2}$,તેથી $t_{87.5} = 3 \times t_{50}$.
તેથી,$x = 3$.
333
MediumMCQ
$A ( g ) \rightarrow 2 B ( g ) + C ( g )$ એ પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા છે. સિસ્ટમનું પ્રારંભિક દબાણ $800 \ mm \ Hg$ હતું જે $10 \ min$ પછી વધીને $1600 \ mm \ Hg$ થયું. $30 \ min$ પછી સિસ્ટમનું કુલ દબાણ . . . . . . $mm \ Hg$ હશે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$2100$
B
$2000$
C
$2300$
D
$2200$

Solution

(D) પ્રક્રિયા $A ( g ) \rightarrow 2 B ( g ) + C ( g )$ માટે,ધારો કે $A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0 = 800 \ mm \ Hg$ છે.
$t = 10 \ min$ સમયે,કુલ દબાણ $P_t = P_0 - x + 2x + x = P_0 + 2x = 1600 \ mm \ Hg$.
$P_0 = 800$ મૂકતા,આપણને $800 + 2x = 1600$ મળે છે,તેથી $2x = 800$,જેનો અર્થ છે $x = 400 \ mm \ Hg$.
$t = 10 \ min$ સમયે બાકી રહેલ $A$ નું દબાણ $P_0 - x = 800 - 400 = 400 \ mm \ Hg$ છે.
પ્રારંભિક દબાણ $800 \ mm \ Hg$ હતું અને તે $10 \ min$ માં $400 \ mm \ Hg$ થયું હોવાથી,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = 10 \ min$ છે.
$30 \ min$ $(3 \times t_{1/2})$ પછી,$A$ નું બાકી રહેલ દબાણ $P_A = P_0 \times (1/2)^3 = 800 \times (1/8) = 100 \ mm \ Hg$ છે.
પ્રતિક્રિયા પામેલ $A$ નું પ્રમાણ $800 - 100 = 700 \ mm \ Hg$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$A \rightarrow 2B + C$,ઉત્પન્ન થયેલ $B$ નું દબાણ $2 \times 700 = 1400 \ mm \ Hg$ અને $C$ નું દબાણ $700 \ mm \ Hg$ છે.
$t = 30 \ min$ સમયે કુલ દબાણ $P_A + P_B + P_C = 100 + 1400 + 700 = 2200 \ mm \ Hg$ છે.
334
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાના $99.9 \%$ પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય એ પ્રક્રિયાના અર્ધ-આયુષ્ય $(t_{1/2})$ ના . . . . . . ગણો હોય છે.
A
$15$
B
$17$
C
$10$
D
$5$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,સમય $t = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{a}{a-x} \right)$ છે.
$99.9 \%$ પૂર્ણતા માટે,$x = 0.999a$,તેથી $a-x = 0.001a = \frac{a}{1000}$.
આમ,$t_{99.9 \%} = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{a}{a/1000} \right) = \frac{2.303}{k} \log(10^3) = \frac{2.303 \times 3}{k}$.
અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{2.303 \times 0.301}{k}$ છે.
ગુણોત્તર લેતા: $\frac{t_{99.9 \%}}{t_{1/2}} = \frac{2.303 \times 3 / k}{2.303 \times 0.301 / k} \approx \frac{3}{0.3} = 10$.
335
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયાનો વેગ શરૂઆત પછી $10 \ \text{મિનિટ}$ એ $0.04 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ અને $20 \ \text{મિનિટ}$ એ $0.03 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ છે. પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય . . . . . . મિનિટ છે. (આપેલ છે: $\log 2 = 0.3010, \log 3 = 0.4771$)
A
$24$
B
$30$
C
$35$
D
$40$

Solution

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ $r = k[A]_t = k[A]_0 e^{-kt}$.
$t_1 = 10 \ min$ પર $r_1 = 0.04 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ અને $t_2 = 20 \ min$ પર $r_2 = 0.03 \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ આપેલ છે.
$\frac{r_1}{r_2} = e^{k(t_2 - t_1)} \implies \frac{0.04}{0.03} = e^{10k}$.
$\frac{4}{3} = e^{10k} \implies 10k = \ln(\frac{4}{3}) = 2.303 \times (2 \log 2 - \log 3)$.
$10k = 2.303 \times (0.6020 - 0.4771) = 2.303 \times 0.1249 \approx 0.2876$.
$k = 0.02876 \ min^{-1}$.
અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{0.693}{0.02876} \approx 24.09 \ min$.
આમ,અર્ધ-આયુષ્ય સમય આશરે $24 \ \text{મિનિટ}$ છે.
336
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની વાયુ-તબક્કાની પ્રતિક્રિયા $A(g) \rightarrow B(g) + C(g)$ માટે સંકલિત વેગ સમીકરણ નીચે મુજબ છે (જ્યાં $P_i$ એ પ્રારંભિક દબાણ છે અને $P_t$ એ $t$ સમયે કુલ દબાણ છે):
A
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_i}{2 P_i - P_t}$
B
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{2 P_i}{2 P_i - P_t}$
C
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{2 P_i - P_t}{P_i}$
D
$k = \frac{2.303}{t} \times \frac{P_i}{2 P_i - P_t}$

Solution

(A) પ્રતિક્રિયા $A(g) \rightarrow B(g) + C(g)$ માટે:
સમય $t=0$ $P_i$ $0$ $0$
સમય $t$ $P_i - x$ $x$ $x$

$t$ સમયે કુલ દબાણ $P_t = (P_i - x) + x + x = P_i + x$ છે.
તેથી,$x = P_t - P_i$.
$t$ સમયે પ્રક્રિયક $A$ નું આંશિક દબાણ $P_A = P_i - x = P_i - (P_t - P_i) = 2 P_i - P_t$ છે.
પ્રથમ ક્રમના વેગ સમીકરણ $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_i}{P_A}$ માં કિંમત મૂકતા:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_i}{2 P_i - P_t}$.
337
DifficultMCQ
એક પ્રક્રિયા માટે $r = k[A]$ છે. જો $A$ નું $50 \%$ વિઘટન $120 \ \text{minutes}$ માં થાય,તો $A$ ના $90 \%$ વિઘટન માટે લાગતો સમય $............ \ \text{minutes}$ છે.
A
$390$
B
$399$
C
$499$
D
$490$

Solution

(B) દર નિયમ $r = k[A]$ સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા પ્રથમ ક્રમની છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = 120 \ \text{min}$ છે.
તેથી,$k = \frac{0.693}{120} \ \text{min}^{-1}$.
$90 \%$ વિઘટન માટે,બાકી રહેલી સાંદ્રતા $100 - 90 = 10 \%$ છે.
સમય $t$ માટેનું સૂત્ર $t = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{[A]_0}{[A]_t} \right)$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $t = \frac{2.303}{(0.693 / 120)} \log \left( \frac{100}{10} \right)$.
$t = \frac{2.303 \times 120}{0.693} \times \log(10) = 399 \ \text{minutes}$.
338
DifficultMCQ
વાયુ $A$ ના અચળ કદ પર પ્રથમ ક્રમની ઉષ્મીય વિઘટન પ્રક્રિયા દરમિયાન નીચે મુજબનો ડેટા મેળવવામાં આવ્યો હતો:
$A_{(g)} \rightarrow 2 B_{(g)} + C_{(g)}$
$S.No.$ $Time/s$ $Total Pressure/(atm)$
$1.$ $0$ $0.1$
$2.$ $115$ $0.28$

પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક . . . . . . $\times 10^{-2} \ s^{-1}$ છે (નજીકનો પૂર્ણાંક).
A
$1$
B
$2$
C
$5$
D
$10$

Solution

(B) પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow 2 B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે:
ધારો કે $A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0 = 0.1 \ atm$ છે.
સમય $t = 115 \ s$ પર,ધારો કે $A$ ના દબાણમાં ઘટાડો $x$ છે.
તેથી,દબાણ: $P_A = P_0 - x$,$P_B = 2x$,અને $P_C = x$ થશે.
કુલ દબાણ $P_t = (P_0 - x) + 2x + x = P_0 + 2x$.
આપેલ છે કે $t = 115 \ s$ પર $P_t = 0.28 \ atm$,તેથી $0.1 + 2x = 0.28$,જેનો અર્થ છે $2x = 0.18$,એટલે કે $x = 0.09 \ atm$.
$t = 115 \ s$ પર $A$ નું દબાણ $P_A = 0.1 - 0.09 = 0.01 \ atm$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{1}{t} \ln \frac{P_0}{P_A} = \frac{1}{115} \ln \frac{0.1}{0.01} = \frac{1}{115} \ln(10)$.
$\ln(10) \approx 2.303$ લેતા,$k = \frac{2.303}{115} \approx 0.02002 \ s^{-1} = 2.002 \times 10^{-2} \ s^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $2$ છે.
339
MediumMCQ
નીચેની પ્રક્રિયા ધ્યાનમાં લો,જેનો વેગ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$A + B \rightarrow C$
$\text{rate} = k[A]^{1/2}[B]^{1/2}$
આ પ્રક્રિયા $1 \ M$ સાંદ્રતા ધરાવતા $A$ અને $B$ લઈને શરૂ કરવામાં આવે છે. જો વેગ અચળાંક $(k) = 4.6 \times 10^{-2} \ s^{-1}$ હોય,તો $A$ ની સાંદ્રતા $0.1 \ M$ થવા માટે લાગતો સમય . . . . . . . . . . $sec$ છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક)
A
$50$
B
$40$
C
$51$
D
$55$

Solution

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $A + B \rightarrow C$ અને વેગ નિયમ $\text{rate} = k[A]^{1/2}[B]^{1/2}$ છે.
શરૂઆતની સાંદ્રતા $[A]_0 = [B]_0 = 1 \ M$ હોવાથી,કોઈપણ સમયે $t$,$[A] = [B]$ થશે.
વેગ નિયમમાં આ કિંમત મૂકતા: $\text{rate} = k[A]^{1/2}[A]^{1/2} = k[A]$.
આ દર્શાવે છે કે પ્રક્રિયા $A$ ની સાપેક્ષમાં પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્ર અનુસરે છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે સંકલિત વેગ સમીકરણ $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
અહીં $k = 4.6 \times 10^{-2} \ s^{-1}$,$[A]_0 = 1 \ M$,અને $[A]_t = 0.1 \ M$ આપેલ છે.
કિંમતો મૂકતા: $4.6 \times 10^{-2} = \frac{2.303}{t} \log \frac{1}{0.1}$.
$4.6 \times 10^{-2} = \frac{2.303}{t} \times 1$.
$t = \frac{2.303}{4.6 \times 10^{-2}} \approx 50.06 \ s$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$t = 50 \ s$.
340
MediumMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવા માટે $99.9 \%$ સમય એ $90 \%$ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવા માટે જરૂરી સમય કરતા . . . . . . . ગણો છે. (નજીકનો પૂર્ણાંક).
A
$5$
B
$4$
C
$3$
D
$8$

Solution

(C) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$ છે.
$99.9 \%$ પૂર્ણતા માટે,$[A]_t = 0.001 [A]_0$,તેથી $t_{99.9 \%} = \frac{2.303}{K} \log(10^3) = \frac{2.303}{K} \times 3$.
$90 \%$ પૂર્ણતા માટે,$[A]_t = 0.1 [A]_0$,તેથી $t_{90 \%} = \frac{2.303}{K} \log(10) = \frac{2.303}{K} \times 1$.
ગુણોત્તર લેતા,$\frac{t_{99.9 \%}}{t_{90 \%}} = 3$.
તેથી,$99.9 \%$ પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય એ $90 \%$ પૂર્ણતા માટે જરૂરી સમય કરતા $3$ ગણો છે.
341
MediumMCQ
નીચે આપેલી બે અલગ-અલગ પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓ ધ્યાનમાં લો:
$A + B \rightarrow C$ (પ્રતિક્રિયા $1$)
$P \rightarrow Q$ (પ્રતિક્રિયા $2$)
પ્રતિક્રિયા $1$ : પ્રતિક્રિયા $2$ ના અર્ધ-આયુષ્યનો ગુણોત્તર $5 : 2$ છે. જો $t_1$ અને $t_2$ એ અનુક્રમે પ્રતિક્રિયા $1$ અને પ્રતિક્રિયા $2$ ના $2/3$ અને $4/5$ ભાગ પૂર્ણ કરવા માટે લાગતો સમય દર્શાવે છે,તો ગુણોત્તર $t_1 : t_2$ નું મૂલ્ય $. . . . \times 10^{-1}$ (નજીકનો પૂર્ણાંક) છે.
[આપેલ છે: $\log_{10}(3) = 0.477$ અને $\log_{10}(5) = 0.699$]
A
$15$
B
$18$
C
$20$
D
$17$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયા માટે,અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $\frac{(t_{1/2})_1}{(t_{1/2})_2} = \frac{k_2}{k_1} = \frac{5}{2}$.
પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયા માટે,$x$ ભાગ પૂર્ણ કરવા માટેનો સમય $t = \frac{1}{k} \ln \frac{1}{1-x}$ છે.
પ્રતિક્રિયા $1$ માટે,$t_1 = \frac{1}{k_1} \ln \frac{1}{1 - 2/3} = \frac{1}{k_1} \ln 3$.
પ્રતિક્રિયા $2$ માટે,$t_2 = \frac{1}{k_2} \ln \frac{1}{1 - 4/5} = \frac{1}{k_2} \ln 5$.
ગુણોત્તર લેતા: $\frac{t_1}{t_2} = \frac{k_2}{k_1} \times \frac{\ln 3}{\ln 5} = \frac{5}{2} \times \frac{\log_{10} 3}{\log_{10} 5}$.
આપેલ મૂલ્યો મૂકતા: $\frac{t_1}{t_2} = \frac{5}{2} \times \frac{0.477}{0.699} = 2.5 \times 0.6824 = 1.706$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,$1.706 \approx 1.7 = 17 \times 10^{-1}$.
342
MediumMCQ
અચળ તાપમાને નીચેની પ્રથમ ક્રમની વાયુ-કલા પ્રતિક્રિયા ધ્યાનમાં લો:
$A_{(g)} \rightarrow 2B_{(g)} + C_{(g)}$
જો $23 \ s$ પછી વાયુઓનું કુલ દબાણ $200 \ torr$ અને ખૂબ લાંબા સમય પછી $A$ ના સંપૂર્ણ વિઘટન પર $300 \ torr$ માલૂમ પડે,તો આપેલી પ્રતિક્રિયાનો વેગ અચળાંક . . . . . . $\times 10^{-2} \ s^{-1}$ (નજીકનો પૂર્ણાંક) છે.
[આપેલ છે: $\log_{10}(2) = 0.301$]
A
$3$
B
$5$
C
$8$
D
$9$

Solution

(A) પ્રતિક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow 2B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે,ધારો કે $A$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0$ છે.
$t = 0$ સમયે: $P_A = P_0, P_B = 0, P_C = 0, P_{total} = P_0$.
$t = 23 \ s$ સમયે: $P_A = P_0 - x, P_B = 2x, P_C = x, P_{total} = P_0 + 2x = 200 \ torr$.
$t = \infty$ સમયે: $P_A = 0, P_B = 2P_0, P_C = P_0, P_{total} = 3P_0 = 300 \ torr$.
તેથી,$P_0 = 100 \ torr$.
$P_{total} = P_0 + 2x = 200$ માં $P_0$ મૂકતા,$100 + 2x = 200$,તેથી $x = 50 \ torr$.
$t = 23 \ s$ સમયે $A$ નું દબાણ $P_A = P_0 - x = 100 - 50 = 50 \ torr$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયા માટે,$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_0}{P_A} = \frac{2.303}{23} \log \frac{100}{50} = \frac{2.303}{23} \log(2) = \frac{2.303 \times 0.301}{23} \approx 0.0301 \ s^{-1} = 3.01 \times 10^{-2} \ s^{-1}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $3$ છે.
343
DifficultMCQ
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $2 N_2O_{5(g)} \rightarrow 4 NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ માટે,નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?
$A.$ પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા સમય સાથે ઘાતાંકીય રીતે ઘટે છે.
$B.$ તાપમાન વધવાથી પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય ઘટે છે.
$C.$ પ્રક્રિયાનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય પ્રક્રિયકની પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
$D.$ પ્રક્રિયા આઠ અર્ધ-આયુષ્ય સમયમાં $99.6 \%$ પૂર્ણ થાય છે.
A
$A, B, D$
B
$A, B, C$
C
$A, C, D$
D
$B, C, D$

Solution

(A) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t$ સમયે સાંદ્રતા $C_t = C_0 e^{-kt}$ છે,જે ઘાતાંકીય ઘટાડો દર્શાવે છે. તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k}$ છે. આરેનિયસ સમીકરણ મુજબ તાપમાન વધતા વેગ અચળાંક $k$ વધે છે,તેથી $t_{1/2}$ ઘટે છે. તેથી,વિધાન $B$ સાચું છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$,જે પ્રારંભિક સાંદ્રતા $C_0$ થી સ્વતંત્ર છે. તેથી,વિધાન $C$ ખોટું છે.
$n$ અર્ધ-આયુષ્ય પછી,બાકી રહેલ પ્રક્રિયક $C_t = \frac{C_0}{2^n}$ છે. $n = 8$ માટે,$C_t = \frac{C_0}{2^8} = \frac{C_0}{256}$.
પૂર્ણતાની ટકાવારી = $\frac{C_0 - C_t}{C_0} \times 100 = (1 - \frac{1}{256}) \times 100 \approx 99.6 \%$. તેથી,વિધાન $D$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $A, B,$ અને $D$ સાચા છે.
344
AdvancedMCQ
એક કાર્બનિક સંયોજન પ્રથમ ક્રમનું વિઘટન અનુભવે છે. તેના પ્રારંભિક સાંદ્રતાના $1/8$ અને $1/10$ ભાગ સુધી વિઘટન થવા માટે લાગતો સમય અનુક્રમે $t_{1/8}$ અને $t_{1/10}$ છે. $\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} \times 10$ નું મૂલ્ય શું છે? (આપેલ છે: $\log_{10} 2 = 0.3$)
A
$8$
B
$9$
C
$7$
D
$6$

Solution

(B) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $K = \frac{1}{t} \ln \left( \frac{C_0}{C_t} \right)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$t_{1/8}$ માટે,સાંદ્રતા $C_t = C_0 / 8$ છે,તેથી $K t_{1/8} = \ln(8) = 3 \ln(2)$.
$t_{1/10}$ માટે,સાંદ્રતા $C_t = C_0 / 10$ છે,તેથી $K t_{1/10} = \ln(10)$.
ગુણોત્તર લેતા: $\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} = \frac{3 \ln(2)}{\ln(10)} = 3 \log_{10} 2$.
આપેલ છે કે $\log_{10} 2 = 0.3$,તેથી $\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} = 3 \times 0.3 = 0.9$.
તેથી,$\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} \times 10 = 0.9 \times 10 = 9$.
345
AdvancedMCQ
અચળ કદ અને $300 \ K$ તાપમાને પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow 2B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે,શરૂઆતમાં $(t=0)$ અને $t$ સમયે કુલ દબાણ અનુક્રમે $P_0$ અને $P_t$ છે. શરૂઆતમાં,માત્ર $A$ હાજર છે જેની સાંદ્રતા $[A]_0$ છે,અને $t_{1/3}$ એ $A$ નું આંશિક દબાણ તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના $1/3$ ભાગ સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સમય છે. સાચો વિકલ્પ (વિકલ્પો) કયો છે? (ધારો કે આ તમામ વાયુઓ આદર્શ વાયુ તરીકે વર્તે છે)
Question diagram
A
$A, D$
B
$A, C$
C
$A, B$
D
$A, B, C$

Solution

(A) પ્રક્રિયા $A_{(g)} \rightarrow 2B_{(g)} + C_{(g)}$ માટે:
$t=0$ સમયે,$A$ નું દબાણ $P_0$ છે અને કુલ દબાણ $P_0$ છે.
$t$ સમયે,ધારો કે $A$ નું $x$ જેટલું દબાણ વપરાય છે. તો $P_A = P_0 - x$,$P_B = 2x$,અને $P_C = x$.
કુલ દબાણ $P_t = (P_0 - x) + 2x + x = P_0 + 2x$.
તેથી,$x = \frac{P_t - P_0}{2}$.
$t$ સમયે $A$ નું આંશિક દબાણ $P_A = P_0 - \frac{P_t - P_0}{2} = \frac{3P_0 - P_t}{2}$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$k = \frac{1}{t} \ln \left( \frac{P_0}{P_A} \right) = \frac{1}{t} \ln \left( \frac{P_0}{(3P_0 - P_t)/2} \right) = \frac{1}{t} \ln \left( \frac{2P_0}{3P_0 - P_t} \right)$.
પુનઃગોઠવણી કરતા $\ln(3P_0 - P_t) = \ln(2P_0) - kt$ મળે છે. આ ઋણ ઢાળ $(-k)$ ધરાવતી સીધી રેખા દર્શાવે છે,જે આલેખ $A$ સાથે સુસંગત છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[A]_0$ થી સ્વતંત્ર છે,જે આલેખ $D$ સાથે સુસંગત છે.
વધુમાં,$t_{1/3}$ ($A$ નું મૂલ્ય તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના $1/3$ થવા માટેનો સમય) એ $\frac{\ln 3}{k}$ છે,જે $[A]_0$ થી સ્વતંત્ર છે.
Solution diagram
346
AdvancedMCQ
વિઘટન પ્રક્રિયા $2N_2O_{5(g)} \xrightarrow{\Delta} 2N_2O_{4(g)} + O_{2(g)}$ ને બંધ નળાકારમાં સમતાપી અને સમકદ પરિસ્થિતિમાં $1 \ atm$ ના પ્રારંભિક દબાણે શરૂ કરવામાં આવે છે. $Y \times 10^3 \ s$ પછી,નળાકારની અંદરનું દબાણ $1.45 \ atm$ માલૂમ પડે છે. જો પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક $5 \times 10^{-4} \ s^{-1}$ હોય અને આદર્શ વાયુ વર્તણૂક ધારતા હોઈએ,તો $Y$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?
A
$2.20$
B
$2.30$
C
$2.40$
D
$2.50$

Solution

(B) પ્રક્રિયા $2N_2O_{5(g)} \rightarrow 2N_2O_{4(g)} + O_{2(g)}$ માટે અચળ $V$ અને $T$ પર:
$t = 0$ સમયે,$P_{N_2O_5} = 1 \ atm$,$P_{N_2O_4} = 0$,$P_{O_2} = 0$.
$t = Y \times 10^3 \ s$ સમયે,ધારો કે $O_2$ નું દબાણ $P$ છે. તો $P_{N_2O_5} = 1 - 2P$,$P_{N_2O_4} = 2P$,અને $P_{O_2} = P$.
કુલ દબાણ $P_T = (1 - 2P) + 2P + P = 1 + P = 1.45 \ atm$.
તેથી,$P = 0.45 \ atm$.
$N_2O_5$ નું પ્રારંભિક દબાણ $P_0 = 1 \ atm$ છે અને $t$ સમયે દબાણ $P_t = 1 - 2P = 1 - 2(0.45) = 0.1 \ atm$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,$k = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{P_0}{P_t}\right)$.
કિંમતો મૂકતા: $5 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{Y \times 10^3} \log \left(\frac{1}{0.1}\right)$.
$5 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{Y \times 10^3} \times 1$.
$0.5 = \frac{2.303}{Y} \implies Y = \frac{2.303}{0.5} = 4.606$.
347
MediumMCQ
આપેલ પ્રક્રિયા માટે નીચેનામાંથી કયો આલેખ સાચો છે? $( [P]_0$ એ $P$ ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા છે $)$
Question diagram
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(A) આ પ્રક્રિયા $SN^1$ પ્રક્રિયા છે,જે પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે:
$1$. અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ એ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[P]_0$ થી સ્વતંત્ર છે. તેથી,$t_{1/2}$ વિરુદ્ધ $[P]_0$ નો આલેખ એક આડી રેખા છે.
$2$. પ્રક્રિયાનો દર $rate = k[P]$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. પ્રારંભિક દર $rate_0 = k[P]_0$ છે. તેથી,પ્રારંભિક દર વિરુદ્ધ $[P]_0$ નો આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે.
$3$. સમય $t$ પર નીપજ $Q$ ની સાંદ્રતા $[Q] = [P]_0 - [P] = [P]_0(1 - e^{-kt})$ છે. તેથી,$\frac{[Q]}{[P]_0} = 1 - e^{-kt}$. આ આલેખ એક ઘાતાંકીય વૃદ્ધિ વક્ર છે.
$4$. પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્ર માટે,$\ln(\frac{[P]}{[P]_0}) = -kt$. $\ln(\frac{[P]}{[P]_0})$ વિરુદ્ધ સમયનો આલેખ એ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી $-k$ જેટલા ઋણ ઢાળવાળી સીધી રેખા છે.
348
DifficultMCQ
અચળ કદ પર $N_2O_{5(g)}$ ના ઉષ્મીય વિઘટન માટે,નીચે દર્શાવેલ પ્રક્રિયા માટે નીચે મુજબનું કોષ્ટક બનાવી શકાય છે:
$2N_2O_{5(g)} \rightarrow 2N_2O_{4(g)} + O_{2(g)}$
$S.NO$$Time/s$Total pressure $(atm)$
$1.$$0$$0.6$
$2.$$100$$X$

$X = . . . . . . \times 10^{-3} \ atm$ [નજીકનો પૂર્ણાંક]
આપેલ છે: પ્રક્રિયા માટે વેગ અચળાંક $4.606 \times 10^{-2} \ s^{-1}$ છે.
A
$500$
B
$700$
C
$800$
D
$900$

Solution

(D) પ્રક્રિયા $2N_2O_{5(g)} \rightarrow 2N_2O_{4(g)} + O_{2(g)}$ છે.
પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_0}{P_t}$ છે,જ્યાં $P_0$ એ $N_2O_5$ નું પ્રારંભિક દબાણ છે અને $P_t$ એ $t$ સમયે દબાણ છે.
આપેલ છે $k = 4.606 \times 10^{-2} \ s^{-1}$ અને $t = 100 \ s$.
$4.606 \times 10^{-2} = \frac{2.303}{100} \log \frac{0.6}{P_{N_2O_5}}$
$2 = \log \frac{0.6}{P_{N_2O_5}} \Rightarrow \frac{0.6}{P_{N_2O_5}} = 10^2 = 100$.
$P_{N_2O_5} = \frac{0.6}{100} = 0.006 \ atm$.
ધારો કે $x$ એ $N_2O_5$ નું વિઘટિત દબાણ છે. તેથી $0.6 - x = 0.006 \Rightarrow x = 0.594 \ atm$.
કુલ દબાણ $P_{total} = (0.6 - x) + x + \frac{x}{2} = 0.6 + \frac{x}{2}$.
$P_{total} = 0.6 + \frac{0.594}{2} = 0.6 + 0.297 = 0.897 \ atm$.
$P_{total} = 897 \times 10^{-3} \ atm$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,$X = 897$.
349
MediumMCQ
નીચે બે વિધાનો આપેલા છે:
વિધાન $I$: પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે $t_{1/2}$ વિરુદ્ધ પ્રારંભિક સાંદ્રતા $[R]_0$ નો આલેખ એક આડી રેખા છે.
વિધાન $II$: પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે $\log \frac{[R]_0}{[R]}$ વિરુદ્ધ સમય $t$ નો આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે,જેનો ઢાળ $\frac{k}{2.303}$ છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:
A
વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને ખોટા છે
B
વિધાન $I$ ખોટું છે પરંતુ વિધાન $II$ સાચું છે
C
વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને સાચા છે
D
વિધાન $I$ સાચું છે પરંતુ વિધાન $II$ ખોટું છે
350
MediumMCQ
દવા $X$ એ $50 \%$ વિઘટન પછી બિનઅસરકારક બની જાય છે. બોટલમાં દવાની મૂળ સાંદ્રતા $16 \ mg/mL$ હતી જે $12 \ months$ માં $4 \ mg/mL$ થઈ જાય છે. મહિનામાં દવાની એક્સપાયરી સમય $..........$ છે. ધારો કે દવાનું વિઘટન પ્રથમ ક્રમની ગતિશાસ્ત્રને અનુસરે છે.
A
$12$
B
$2$
C
$3$
D
$6$

Solution

(D) પ્રથમ ક્રમની પ્રક્રિયા માટે,વેગ અચળાંક $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ છે.
આપેલ છે કે $[A]_0 = 16 \ mg/mL$,$[A]_t = 4 \ mg/mL$,અને $t = 12 \ months$.
$k = \frac{2.303}{12} \log \frac{16}{4} = \frac{2.303}{12} \log 4 = \frac{2.303 \times 0.602}{12} \approx 0.1155 \ month^{-1}$.
દવા $50 \%$ વિઘટન પછી બિનઅસરકારક બને છે,એટલે કે $50 \%$ બાકી રહે છે. તેથી,$[A]_t = 0.5 \times [A]_0$.
$50 \%$ વિઘટન માટે લાગતો સમય એ અર્ધ-આયુષ્ય $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ છે.
$t_{1/2} = \frac{0.693}{0.1155} = 6 \ months$.

Chemical Kinetics — First Order reaction · 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?

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 Chemical Kinetics 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.