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First Order reaction Questions in Hindi

Class 12 Chemistry · Chemical Kinetics · First Order reaction

534+

Questions

Hindi

Language

100%

With Solutions

Showing 31 of 534 questions in Hindi

501
EasyMCQ
एक प्राथमिक अभिक्रिया $X_{(g)} \rightarrow Y_{(g)} + Z_{(g)}$ के लिए,$t_{1/2}$ $10 \text{ minutes}$ है। $X$ की सांद्रता को अपनी मूल सांद्रता के $10 \%$ तक कम होने में कितना समय लगेगा?
A
$20 \text{ minutes}$
B
$33.2 \text{ minutes}$
C
$15 \text{ minutes}$
D
$25.2 \text{ minutes}$

Solution

(B) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{K}$ द्वारा दी जाती है।
दिया गया है $t_{1/2} = 10 \text{ minutes}$,इसलिए दर स्थिरांक $K = \frac{0.693}{10} = 0.0693 \text{ min}^{-1}$ है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए समाकलित दर समीकरण $t = \frac{2.303}{K} \log \frac{[A]_0}{[A]}$ है।
यहाँ,$[A] = 10 \% [A]_0 = 0.1 [A]_0$,इसलिए $\frac{[A]_0}{[A]} = 10$ है।
मान रखने पर: $t = \frac{2.303}{0.0693} \log(10) = \frac{2.303}{0.0693} \times 1 \approx 33.2 \text{ minutes}$।
502
MediumMCQ
प्रथम-$order$ अभिक्रिया के लिए दर समीकरण $R = R_0 e^{-kt}$ द्वारा दिया गया है। निम्नलिखित में से किसका आलेख खींचने पर धनात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा प्राप्त होती है? ($R_0 =$ अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता,$R =$ समय $t$ पर अभिकारक की सांद्रता)
A
$\log(R_0/R)$ बनाम समय
B
$R$ बनाम समय
C
$\log R$ बनाम समय
D
$\log(R/R_0)$ बनाम समय

Solution

(A) प्रथम-$order$ अभिक्रिया के लिए,दर समीकरण $R = R_0 e^{-kt}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln R = \ln R_0 - kt$.
इसे $\ln(R_0/R) = kt$ के रूप में पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है।
$10$ के आधार में परिवर्तित करने पर: $\log(R_0/R) = \frac{kt}{2.303}$.
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \log(R_0/R)$ और $x = t$,ढाल $m = \frac{k}{2.303}$ प्राप्त होती है,जो धनात्मक है।
अतः,$\log(R_0/R)$ बनाम समय का आलेख खींचने पर धनात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा प्राप्त होती है।
503
EasyMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए दर समीकरण $[R] = [R]_0 e^{-kt}$ द्वारा दिया गया है। निम्नलिखित में से किसका आलेख खींचने पर धनात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा प्राप्त होती है? ($[R]_0 =$ अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता,$[R] =$ $t$ समय पर अभिकारक की सांद्रता)
A
$\log \frac{[R]_0}{[R]}$ बनाम $t$
B
$[R]$ बनाम $t$
C
$\log [R]$ बनाम $t$
D
$\log \frac{[R]}{[R]_0}$ बनाम $t$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए: $[R] = [R]_0 e^{-kt}$.
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln [R] = \ln [R]_0 - kt$.
पदों को व्यवस्थित करने पर: $\ln [R]_0 - \ln [R] = kt$,जिससे $\ln \frac{[R]_0}{[R]} = kt$ प्राप्त होता है।
$10$ के आधार वाले लघुगणक में बदलने पर: $2.303 \log \frac{[R]_0}{[R]} = kt$.
अतः,$\log \frac{[R]_0}{[R]} = \frac{k}{2.303} t$.
इसकी तुलना सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,$\log \frac{[R]_0}{[R]}$ बनाम $t$ का आलेख मूल बिंदु से गुजरने वाली एक धनात्मक ढाल $m = \frac{k}{2.303}$ वाली सीधी रेखा देता है।
504
EasyMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया $A_5 \rightarrow 5 B_2$ के लिए,सांद्रता बनाम समय का ग्राफ दर्शाया गया है। अभिक्रिया की अर्ध-आयु क्या है?
Question diagram
A
$120 \ minutes$
B
$109.75 \ minutes$
C
$112.5 \ minutes$
D
$114 \ minutes$

Solution

(D) अभिक्रिया की अर्ध-आयु वह समय है जो अभिकारक की सांद्रता को उसके प्रारंभिक मान के आधे तक कम करने के लिए आवश्यक होता है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$ है।
ग्राफ से,$t = 30 \ minutes$ पर,अभिकारक की सांद्रता $[A]_t$ उत्पाद $[B_2]$ की सांद्रता के बराबर है।
अभिक्रिया: $A_5 \rightarrow 5 B_2$
प्रारंभिक: $a \quad 0$
$t = 30 \ min$ पर: $a-x \quad 5x$
दिया गया है कि $a-x = 5x$,इसलिए $a = 6x$.
दर समीकरण में मान रखने पर:
$k = \frac{2.303}{30} \log \frac{6x}{x} = \frac{2.303}{30} \log 6 \approx 0.0597 \ min^{-1}$.
अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{0.693}{0.0597} \approx 116 \ minutes$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$114 \ minutes$ सबसे निकटतम मान है।
505
EasyMCQ
बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड का अपघटन एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया है। इसकी प्रारंभिक सांद्रता के $\frac{1}{4}$ और $\frac{1}{10}$ भाग के अपघटन में लगा समय क्रमशः $t_{1/4}$ और $t_{1/10}$ है। $\frac{t_{1/4}}{t_{1/10}} \times 100$ का मान क्या है? (दिया है: $\log 2 = 0.3, \log 3 = 0.477$)
A
$272$
B
$300$
C
$90$
D
$45$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{a}{a-x}$.
$t_{1/4}$ के लिए,$x = \frac{a}{4}$,अतः $t_{1/4} = \frac{2.303}{k} \log \frac{4}{3}$.
$t_{1/10}$ के लिए,$x = \frac{a}{10}$,अतः $t_{1/10} = \frac{2.303}{k} \log \frac{10}{9}$.
अनुपात लेने पर: $\frac{t_{1/4}}{t_{1/10}} = \frac{\log(4/3)}{\log(10/9)} = \frac{2 \log 2 - \log 3}{1 - 2 \log 3}$.
$\log 2 = 0.3$ और $\log 3 = 0.477$ रखने पर: $\frac{t_{1/4}}{t_{1/10}} = \frac{0.6 - 0.477}{1 - 0.954} = \frac{0.123}{0.046} \approx 2.67$.
अतः,$\frac{t_{1/4}}{t_{1/10}} \times 100 \approx 267$. निकटतम विकल्प $272$ है।
506
EasyMCQ
$A \rightarrow P$ एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया है। $300 \ K$ पर यह अभिक्रिया $[A] = 0.5 \ mol \ L^{-1}$ के साथ शुरू की गई थी। अभिक्रिया का दर स्थिरांक $0.125 \ min^{-1}$ था। वही अभिक्रिया $300 \ K$ पर $[A] = 1 \ mol \ L^{-1}$ के साथ अलग से शुरू की गई। अब दर स्थिरांक ($min^{-1}$ में) है:
A
$0.25$
B
$0.05$
C
$0.125$
D
$1.00$

Solution

(C) किसी दी गई रासायनिक अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ केवल तापमान और अभिकारक की प्रकृति पर निर्भर करता है।
यह अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता से स्वतंत्र होता है।
चूंकि तापमान $300 \ K$ पर स्थिर रहता है,इसलिए प्रारंभिक सांद्रता $[A]$ में परिवर्तन के बावजूद दर स्थिरांक $k$ समान रहेगा।
अतः,दर स्थिरांक $0.125 \ min^{-1}$ ही रहेगा।
507
MediumMCQ
यदि बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड $T \ K$ पर $6.93 \times 10^{-2} \ min^{-1}$ के दर स्थिरांक के साथ प्रथम कोटि की अभिक्रिया देता है,तो अभिक्रिया के $90 \%$ पूर्ण होने में लगा समय ($min$ में) क्या होगा? (निकटतम पूर्णांक) $(\log 2 = 0.30, \log 3 = 0.477)$.
A
$15$
B
$30$
C
$33$
D
$43$

Solution

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर समीकरण है:
$t = \frac{2.303}{k} \log \frac{a}{a-x}$
चूंकि अभिक्रिया $90 \%$ पूर्ण होती है,इसलिए $a = 100$ और $(a-x) = 100 - 90 = 10$ है।
दर स्थिरांक $k = 6.93 \times 10^{-2} \ min^{-1}$ है।
मान रखने पर:
$t = \frac{2.303}{6.93 \times 10^{-2}} \log \frac{100}{10}$
$t = \frac{2.303}{0.0693} \times \log(10)$
चूंकि $\log(10) = 1$,इसलिए:
$t = \frac{2.303}{0.0693} \approx 33.23 \ min$.
निकटतम पूर्णांक $33 \ min$ है।
508
MediumMCQ
अभिक्रिया $R \rightarrow P$ के लिए,अर्ध-आयु काल अभिकारक $R$ की प्रारंभिक सांद्रता से स्वतंत्र है। इस अभिक्रिया के लिए निम्नलिखित में से कौन सा ग्राफ सही नहीं है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(B) यह शर्त कि अर्ध-आयु काल $(t_{1/2})$ प्रारंभिक सांद्रता $([R]_0)$ से स्वतंत्र है,प्रथम कोटि की अभिक्रिया का गुण है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण $\ln[R] = -kt + \ln[R]_0$ है,जिसे $\log[R] = -\frac{kt}{2.303} + \log[R]_0$ या $\log\frac{[R]_0}{[R]} = \frac{kt}{2.303}$ के रूप में भी लिखा जा सकता है।
ग्राफ $A$ ($\ln[R]$ बनाम $\text{time}$) $-k$ ढाल वाली एक सीधी रेखा है,जो सही है।
ग्राफ $B$ ($[R]$ बनाम $\text{time}$) एक घातीय क्षय वक्र को दर्शाता है,न कि स्थिर ऋणात्मक ढाल वाली सीधी रेखा को। अतः,यह ग्राफ प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए गलत है।
ग्राफ $C$ ($\log[R]$ बनाम $\text{time}$) $-\frac{k}{2.303}$ ढाल वाली एक सीधी रेखा है,जो सही है।
ग्राफ $D$ ($\log\frac{[R]_0}{[R]}$ बनाम $\text{time}$) मूल बिंदु से गुजरने वाली $\frac{k}{2.303}$ ढाल वाली एक सीधी रेखा है,जो सही है।
509
MediumMCQ
एक सामान्य प्रथम कोटि की अभिक्रिया $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(g)}$ पर विचार करें। यदि प्रारंभिक दाब $200 \ mm$ है और $20 \ minutes$ के बाद यह $250 \ mm$ है,तो अभिक्रिया की अर्ध-आयु (मिनटों में) है। $(\log 2 = 0.30, \log 3 = 0.48, \log 4 = 0.60)$
A
$40.2$
B
$50.2$
C
$20.5$
D
$60.5$

Solution

(B) अभिक्रिया $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(g)}$ के लिए,$A$ का प्रारंभिक दाब $P_0 = 200 \ mm$ है। $t = 20 \ min$ पर,$A$ का दाब $x$ कम हो जाता है। कुल दाब $P_t = (P_0 - x) + x + x = P_0 + x$ है। दिया गया है $P_t = 250 \ mm$,इसलिए $250 = 200 + x$,जिससे $x = 50 \ mm$ प्राप्त होता है। $t = 20 \ min$ पर $A$ का दाब $P_A = P_0 - x = 200 - 50 = 150 \ mm$ है। वेग स्थिरांक $k = \frac{2.303}{t} \log(\frac{P_0}{P_A}) = \frac{2.303}{20} \log(\frac{200}{150}) = \frac{2.303}{20} \log(\frac{4}{3}) = \frac{2.303}{20} (0.60 - 0.48) = \frac{2.303 \times 0.12}{20} = 0.013818 \ min^{-1}$ है। अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k} = \frac{0.693}{0.013818} \approx 50.15 \ min$ है। अतः,अर्ध-आयु लगभग $50.2 \ min$ है।
510
EasyMCQ
$R \rightarrow P$ एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया है। इस अभिक्रिया के लिए,$\ln [R]$ ($y$-अक्ष पर) और समय ($x$-अक्ष पर) का ग्राफ एक ऋणात्मक ढाल वाली सीधी रेखा देता है। $y$-अक्ष पर अंतःखंड ($k =$ दर स्थिरांक) किसके बराबर है:
A
$\ln [R]_0$
B
$[R]_0$
C
$k \times 2.303$
D
$\frac{k}{2.303}$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर समीकरण है: $\ln [R] = -kt + \ln [R]_0$
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \ln [R]$,$x = t$,$m = -k$ (ढाल),और $c = \ln [R]_0$ (अंतःखंड) है।
अतः,$y$-अक्ष पर अंतःखंड $\ln [R]_0$ के बराबर है।
511
MediumMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$\log \frac{a}{(a-x)}$ ($y$-अक्ष पर) और समय ($min$ में,$x$-अक्ष पर) के बीच का ग्राफ मूल बिंदु से गुजरने वाली एक सीधी रेखा देता है। ढाल (slope) $2 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ है। दर स्थिरांक ($min^{-1}$ में) क्या है?
A
$2 \times 10^{-3}$
B
$\frac{2 \times 10^{-3}}{2.303}$
C
$4.606 \times 10^{-3}$
D
$0.5 \times 10^{-5}$

Solution

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित दर समीकरण इस प्रकार है:
$\log \frac{a}{a-x} = \frac{kt}{2.303}$
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर:
यहाँ,$y = \log \frac{a}{a-x}$,$x = t$,और ढाल $m = \frac{k}{2.303}$ है।
दिया गया है कि ढाल $m = 2 \times 10^{-3} \ min^{-1}$,इसलिए:
$\frac{k}{2.303} = 2 \times 10^{-3} \ min^{-1}$
अतः,$k = 2.303 \times 2 \times 10^{-3} \ min^{-1} = 4.606 \times 10^{-3} \ min^{-1}$.
512
MediumMCQ
$O_{3(g)}$ का अपघटन प्रथम कोटि की बलगतिकी का पालन करता है और इसे $O_{3(g)} \longrightarrow O_{2(g)} + O_{(g)}$ द्वारा दिया गया है। इस अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $1.0 \times 10^{-3} \ s^{-1}$ है। $O_{3(g)}$ का प्रारंभिक दाब $100 \ atm$ है। $38.38 \ minutes$ के बाद $O_3, O_2, O$ का आंशिक दाब ($atm$ में) क्रमशः क्या होगा?
A
$95, 5, 5$
B
$10, 90, 0$
C
$10, 90, 90$
D
$10, 0, 90$

Solution

(C) अपघटन अभिक्रिया $O_{3(g)} \longrightarrow O_{2(g)} + O_{(g)}$ है।
प्रारंभिक दाब: $100 \ atm, \ 0, \ 0$.
$t$ समय के बाद दाब: $(100-x), \ x, \ x$.
दिया है: $k = 1.0 \times 10^{-3} \ s^{-1}$,$t = 38.38 \ min = 2302.8 \ s$.
प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए: $k = \frac{2.303}{t} \log \frac{p_i}{p_f}$.
$1.0 \times 10^{-3} = \frac{2.303}{2302.8} \log \frac{100}{100-x}$.
$\log \frac{100}{100-x} = \frac{1.0 \times 10^{-3} \times 2302.8}{2.303} \approx 1$.
$\frac{100}{100-x} = 10$.
$100 = 1000 - 10x \implies x = 90 \ atm$.
$O_3$ का आंशिक दाब $= 100 - 90 = 10 \ atm$.
$O_2$ का आंशिक दाब $= 90 \ atm$.
$O$ का आंशिक दाब $= 90 \ atm$.
अतः,विकल्प $C$ सही है।
513
MediumMCQ
एक उपयुक्त माध्यम में $H_2O_2$ का प्रथम कोटि का अपघटन $0.2303 \ min^{-1}$ के दर स्थिरांक द्वारा अभिलक्षित होता है। अभिक्रिया के $9/10$ भाग को पूर्ण करने के लिए आवश्यक समय ($min$ में) क्या है?
A
$0.1$
B
$10$
C
$100$
D
$0.01$

Solution

(B) दिया गया है,प्रथम कोटि के लिए दर स्थिरांक $(k) = 0.2303 \ min^{-1}$।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समय $(t)$ का सूत्र:
$t = \frac{2.303}{k} \log \left( \frac{a}{a-x} \right)$
जहाँ $a$ प्रारंभिक सांद्रता है और $x$ अभिक्रिया की मात्रा है।
माना प्रारंभिक सांद्रता $(a) = 1$ है।
चूंकि $9/10$ भाग पूर्ण हो चुका है,इसलिए $x = 0.9$ है।
शेष सांद्रता $(a-x) = 1 - 0.9 = 0.1$ है।
मान रखने पर:
$t = \frac{2.303}{0.2303} \log \left( \frac{1}{0.1} \right)$
$t = 10 \log(10)$
चूंकि $\log(10) = 1$,इसलिए $t = 10 \times 1 = 10 \ min$ है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।
514
EasyMCQ
एक विशिष्ट अभिक्रिया का वेग स्थिरांक $1.15 \times 10^{-3} \,s^{-1}$ है। अभिकारक की $6 \,g$ मात्रा को $3 \,g$ तक कम होने में कितना समय लगेगा ($\,s$ में)? $(\log 2 = 0.301)$
A
$301$
B
$603$
C
$840$
D
$15$

Solution

(B)
वेग स्थिरांक $k$ की इकाई $s^{-1}$ है, जो इंगित करती है कि यह प्रथम कोटि की अभिक्रिया है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए, वेग स्थिरांक का समीकरण है:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{[A]_0}{[A]_t}$
दिया गया है:
$k = 1.15 \times 10^{-3} \,s^{-1}$
$[A]_0 = 6 \,g$
$[A]_t = 3 \,g$
मान रखने पर:
$1.15 \times 10^{-3} = \frac{2.303}{t} \log \frac{6}{3}$
$1.15 \times 10^{-3} = \frac{2.303}{t} \log 2$
$\log 2 = 0.301$ का उपयोग करने पर:
$t = \frac{2.303 \times 0.301}{1.15 \times 10^{-3}}$
$t = \frac{0.6932}{1.15 \times 10^{-3}}$
$t \approx 602.8 \,s \approx 603 \,s$
515
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा ग्राफ प्रथम कोटि की अभिक्रिया को दर्शाता है ($a =$ अभिकारक की प्रारंभिक सांद्रता,$x =$ उपभोग की गई अभिकारक की सांद्रता,$t =$ समय)?
Question diagram
A
$(i), (ii)$
B
$(iii), (iv)$
C
$(ii), (iii)$
D
$(i), (ii), (iii)$

Solution

(D) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण $\log(a-x) = -\frac{kt}{2.303} + \log a$ है। अतः,$\log(a-x)$ बनाम $t$ का ग्राफ ऋणात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा है,जैसा कि $(i)$ में दिखाया गया है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ है,जो प्रारंभिक सांद्रता $a$ से स्वतंत्र है। अतः,$t_{1/2}$ बनाम $a$ का ग्राफ एक क्षैतिज रेखा है,जैसा कि $(ii)$ में दिखाया गया है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग $\frac{dx}{dt} = k(a-x)$ है। अतः,$\frac{dx}{dt}$ बनाम $(a-x)$ का ग्राफ मूल बिंदु से गुजरने वाली एक सीधी रेखा है,जैसा कि $(iii)$ में दिखाया गया है।
इसलिए,ग्राफ $(i), (ii)$ और $(iii)$ प्रथम कोटि की अभिक्रिया को दर्शाते हैं।
516
MediumMCQ
एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया में,अभिकारक की सांद्रता $15 \ min$ में $0.6 \ M$ से घटकर $0.3 \ M$ हो जाती है। सांद्रता को $0.1 \ M$ से $0.025 \ M$ तक बदलने में लगा समय (मिनट में) है
A
$1.2$
B
$12$
C
$30$
D
$3$

Solution

(C) चूंकि अभिकारक की सांद्रता $15 \ min$ में $0.6 \ M$ से $0.3 \ M$ (अर्थात आधी) हो जाती है,इसलिए इस अभिक्रिया के लिए अर्ध-आयु $(t_{1/2})$ $15 \ min$ है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,सांद्रता प्रत्येक क्रमिक अर्ध-आयु अंतराल में आधी हो जाती है।
$0.1 \ M$ से शुरू करने पर:
$0.1 \ M$ $\xrightarrow{15 \ min} 0.05 \ M$ $\xrightarrow{15 \ min} 0.025 \ M$।
कुल समय $= 15 \ min + 15 \ min = 30 \ min$।
517
MediumMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए निम्नलिखित में से कौन सा आलेख सही है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए समाकलित वेग समीकरण इस प्रकार है:
$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{a}{(a-x)}$
इस समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करने पर:
$\frac{kt}{2.303} = \log a - \log (a-x)$
$\log (a-x) = -\frac{k}{2.303} t + \log a$
यह समीकरण एक सीधी रेखा $y = mx + c$ के रूप में है,जहाँ $y = \log (a-x)$,$x = t$,ढाल $m = -\frac{k}{2.303}$,और अंतःखंड $c = \log a$ है।
अतः,$\log (a-x)$ बनाम $t$ का आलेख ऋणात्मक ढाल वाली एक सीधी रेखा प्रदान करता है।
518
DifficultMCQ
$27^{\circ} C$ पर प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$75 \%$ पूर्ण होने में लगे समय और $25 \%$ पूर्ण होने में लगे समय का अनुपात क्या है?
A
$3$
B
$2.303$
C
$4.8$
D
$0.477$

Solution

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समय $t = \frac{2.303}{k} \log_{10} \frac{a}{a-x}$ है।
माना प्रारंभिक सांद्रता $a = 100$ है।
$75 \%$ पूर्णता के लिए,$x = 75$,इसलिए शेष सांद्रता $100 - 75 = 25$ है। अतः,$t_{75\%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{25} = \frac{2.303}{k} \log 4$.
$25 \%$ पूर्णता के लिए,$x = 25$,इसलिए शेष सांद्रता $100 - 25 = 75$ है। अतः,$t_{25\%} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{75} = \frac{2.303}{k} \log \frac{4}{3}$.
अनुपात $\frac{t_{75\%}}{t_{25\%}} = \frac{\log 4}{\log (4/3)} = \frac{\log 4}{\log 4 - \log 3}$ है।
$\log 4 \approx 0.6020$ और $\log 3 \approx 0.4771$ का उपयोग करने पर,हमें $\frac{0.6020}{0.6020 - 0.4771} = \frac{0.6020}{0.1249} \approx 4.82$ प्राप्त होता है।
519
MediumMCQ
अभिक्रिया $2A \rightarrow 2B + C$ का वेग स्थिरांक $1.2 \times 10^{-2} \ s^{-1}$ है। निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
A
$[A]$ बनाम $\frac{1}{t}$ का आलेख एक सीधी रेखा होगी
B
$\frac{1}{[A]}$ बनाम $t^2$ का आलेख एक सीधी रेखा होगी
C
$\ln [A]$ बनाम $t$ का आलेख एक सीधी रेखा होगी
D
$[A]$ बनाम $t^2$ का आलेख एक सीधी रेखा होगी

Solution

(C) वेग स्थिरांक $k$ की इकाई $s^{-1}$ है,जो इंगित करती है कि यह $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया है।
$1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण $\ln [A] = \ln [A]_0 - kt$ है।
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \ln [A]$,$x = t$,$m = -k$ (ढाल) और $c = \ln [A]_0$ (अंतःखंड) है।
इसलिए,$\ln [A]$ बनाम $t$ का आलेख $-k$ के बराबर ऋणात्मक ढाल के साथ एक सीधी रेखा होगी।
520
MediumMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए $t_{1/2} = 1200 \ s$ है। $s^{-1}$ में विशिष्ट दर स्थिरांक है
A
$5.8 \times 10^{-4}$
B
$5.8 \times 10^{-5}$
C
$0.58 \times 10^{-6}$
D
$0.58 \times 10^{-5}$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ और अर्ध-आयु $t_{1/2}$ के बीच संबंध इस प्रकार है:
$k = \frac{0.693}{t_{1/2}}$
यहाँ $t_{1/2} = 1200 \ s$ दिया गया है।
मान रखने पर:
$k = \frac{0.693}{1200} \ s^{-1}$
$k = 0.0005775 \ s^{-1}$
दो सार्थक अंकों तक पूर्णांकित करने पर:
$k \approx 5.8 \times 10^{-4} \ s^{-1}$
521
MediumMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया जिसका वेग स्थिरांक $k$ है,के लिए $\log(\text{अभिकारक की सांद्रता})$ बनाम समय के आरेख की ढाल (slope) क्या होगी?
A
$k / 2.303$
B
$k$
C
$-k / 2.303$
D
$-k$

Solution

(C) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समाकलित वेग समीकरण है:
$\ln[A]_t = -kt + \ln[A]_0$
इसे $10$ के आधार वाले लघुगणक में बदलने पर:
$\log[A]_t = \frac{-kt}{2.303} + \log[A]_0$
इस समीकरण की तुलना सरल रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = \log[A]_t$,$x = t$,और $c = \log[A]_0$,ढाल $m = \frac{-k}{2.303}$ प्राप्त होती है।
522
MediumMCQ
$298 \ K$ पर $A$ की समान प्रारंभिक सांद्रता के साथ होने वाली निम्नलिखित दो प्रथम कोटि की अभिक्रियाओं पर विचार करें: $(1)$ $A \rightarrow B$; दर स्थिरांक,$k=0.693 \ min^{-1}$ $(2)$ $A \rightarrow C$; अर्ध-आयु,$t_{1/2}=0.693 \ min$. सही विकल्प चुनें।
A
अभिक्रिया $(1)$,अभिक्रिया $(2)$ से तेज है।
B
अभिक्रिया $(1)$,अभिक्रिया $(2)$ से धीमी है।
C
दोनों अभिक्रियाएं समान दर से आगे बढ़ती हैं।
D
चूंकि दो अलग-अलग उत्पाद बनते हैं,इसलिए दरों की तुलना नहीं की जा सकती।

Solution

(B) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु $(t_{1/2})$ और दर स्थिरांक $(k)$ के बीच संबंध $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ है।
अभिक्रिया $(1)$ के लिए: $A \rightarrow B$,$k = 0.693 \ min^{-1}$। अतः,$t_{1/2} = \frac{0.693}{0.693} = 1.0 \ min$।
अभिक्रिया $(2)$ के लिए: $A \rightarrow C$,$t_{1/2} = 0.693 \ min$। अतः,$k = \frac{0.693}{0.693} = 1.0 \ min^{-1}$।
दर स्थिरांकों की तुलना करने पर,अभिक्रिया $(1)$ के लिए $k = 0.693 \ min^{-1}$ और अभिक्रिया $(2)$ के लिए $k = 1.0 \ min^{-1}$ है।
चूंकि प्रथम कोटि की अभिक्रिया की दर $Rate = k[A]$ होती है,और $A$ की प्रारंभिक सांद्रता दोनों के लिए समान है,इसलिए उच्च दर स्थिरांक वाली अभिक्रिया तेज होती है।
चूंकि $1.0 > 0.693$,इसलिए अभिक्रिया $(2)$,अभिक्रिया $(1)$ से तेज है,जिसका अर्थ है कि अभिक्रिया $(1)$,अभिक्रिया $(2)$ से धीमी है।
523
DifficultMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के $10 \%$ पूर्ण होने में लगा समय $20 \ min$ है। तो,$19 \%$ पूर्ण होने में,अभिक्रिया कितना समय लेगी ($min$ में)?
A
$40$
B
$60$
C
$30$
D
$50$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर समीकरण $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{100 - x}$ है।
$10 \%$ पूर्णता के लिए $(x = 10)$: $20 = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{90} = \frac{2.303}{k} \log (10/9)$ $(i)$.
$19 \%$ पूर्णता के लिए $(x = 19)$: $t = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{100 - 19} = \frac{2.303}{k} \log \frac{100}{81} = \frac{2.303}{k} \log (10/9)^2 = 2 \times \frac{2.303}{k} \log (10/9)$ (ii).
समीकरण (ii) को समीकरण $(i)$ से विभाजित करने पर:
$\frac{t}{20} = \frac{2 \times \frac{2.303}{k} \log (10/9)}{\frac{2.303}{k} \log (10/9)} = 2$.
अतः,$t = 20 \times 2 = 40 \ min$.
524
DifficultMCQ
एक कार्बनिक यौगिक प्रथम कोटि का अपघटन प्रदर्शित करता है। इसकी प्रारंभिक सांद्रता के $\left(\frac{1}{8}\right)^{\text{th}}$ और $\left(\frac{1}{10}\right)^{\text{th}}$ भाग तक अपघटन के लिए लिया गया समय क्रमशः $t_{1/8}$ और $t_{1/10}$ है। $\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} \times 10$ का मान क्या है? (दिया गया है: $\log 2 = 0.3$)
A
$9$
B
$0.9$
C
$3$
D
$30$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,सांद्रता $A_0$ से $A_t$ तक पहुँचने में लगा समय $t = \frac{1}{k} \ln \frac{A_0}{A_t}$ द्वारा दिया जाता है।
$t_{1/8}$ के लिए,शेष सांद्रता $\frac{A_0}{8}$ है,इसलिए $t_{1/8} = \frac{1}{k} \ln \frac{A_0}{A_0/8} = \frac{1}{k} \ln 8$.
$t_{1/10}$ के लिए,शेष सांद्रता $\frac{A_0}{10}$ है,इसलिए $t_{1/10} = \frac{1}{k} \ln \frac{A_0}{A_0/10} = \frac{1}{k} \ln 10$.
अनुपात लेने पर: $\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} = \frac{\ln 8}{\ln 10} = \frac{\log 8}{\log 10} = \log 8$.
चूंकि $\log 8 = \log 2^3 = 3 \log 2 = 3 \times 0.3 = 0.9$.
अतः,$\frac{t_{1/8}}{t_{1/10}} \times 10 = 0.9 \times 10 = 9$.
525
DifficultMCQ
$A$ का अपघटन $T \ K$ पर एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया है और इसे $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(g)}$ द्वारा दर्शाया गया है। एक बंद $1 \ L$ पात्र में,$1 \ bar$ $A_{(g)}$ को $T \ K$ पर अपघटित होने दिया जाता है। $100 \ minutes$ के बाद,कुल दाब $1.5 \ bar$ था। अभिक्रिया का दर स्थिरांक ($min^{-1}$ में) क्या है? (दिया गया है: $\log 2 = 0.3$)
A
$6.9 \times 10^{-1}$
B
$6.9 \times 10^{-3}$
C
$6.9 \times 10^{-2}$
D
$6.9 \times 10^{-4}$

Solution

(B) अभिक्रिया $A_{(g)} \rightarrow B_{(g)} + C_{(g)}$ है।
प्रारंभ में $(t=0)$: $P_A = 1 \ bar$,$P_B = 0$,$P_C = 0$. कुल दाब $P_0 = 1 \ bar$.
$t = 100 \ min$ पर: $P_A = 1 - x$,$P_B = x$,$P_C = x$.
कुल दाब $P_t = (1 - x) + x + x = 1 + x$.
दिया गया है $P_t = 1.5 \ bar$,अतः $1 + x = 1.5 \implies x = 0.5 \ bar$.
$t = 100 \ min$ पर $A$ का आंशिक दाब $P_A = 1 - 0.5 = 0.5 \ bar$ है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_0}{P_A}$.
$k = \frac{2.303}{100} \log \frac{1}{0.5} = \frac{2.303}{100} \log 2$.
$\log 2 = 0.3$ का उपयोग करने पर,$k = \frac{2.303 \times 0.3}{100} = \frac{0.6909}{100} \approx 6.9 \times 10^{-3} \ min^{-1}$.
526
DifficultMCQ
जब दर स्थिरांक $(k)$ का मान $2.0 \text{ min}^{-1}$ है,तो अभिक्रिया का अर्ध-आयु काल $(t_{1/2})$ सेकंड में क्या होगा?
A
$34.4$
B
$24.6$
C
$30.2$
D
$20.8$

Solution

(D) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k = 2.0 \text{ min}^{-1}$ दिया गया है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के अर्ध-आयु काल $(t_{1/2})$ का सूत्र $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$ होता है।
$k$ का मान रखने पर: $t_{1/2} = \frac{0.693}{2.0} = 0.3465 \text{ min}$।
अर्ध-आयु काल को मिनट से सेकंड में बदलने के लिए,$60$ से गुणा करने पर: $0.3465 \text{ min} \times 60 \text{ s/min} = 20.79 \text{ s}$।
एक दशमलव स्थान तक पूर्णांकित करने पर,हमें $20.8 \text{ seconds}$ प्राप्त होता है।
527
DifficultMCQ
प्रथम कोटि की गैस-चरण अभिक्रिया $A(g) \to B(g) + C(g)$ के लिए,मान लीजिए $p_i$ गैस $A$ का प्रारंभिक दाब है और $p_t$ समय $t$ पर अभिक्रिया मिश्रण का कुल दाब है। दर स्थिरांक $(k)$ के लिए व्यंजक क्या है?
A
$\frac{1}{t} \ln \frac{p_i}{2p_i - p_t}$
B
$\frac{1}{t} \ln \frac{2p_i}{p_i - p_t}$
C
$\frac{1}{t} \ln \frac{p_i}{3p_i - 2p_t}$
D
$\frac{1}{t} \ln \frac{3p_i}{4p_i - p_t}$

Solution

(A) $1$. अभिक्रिया पर विचार करें: $A(g) \to B(g) + C(g)$।
$2$. $t = 0$ पर,$A$ का प्रारंभिक दाब $p_i$ है,और $B$ तथा $C$ का दाब $0$ है।
$3$. समय $t$ पर,मान लीजिए $A$ के दाब में कमी $x$ है। तो दाब इस प्रकार होंगे: $P_A = p_i - x$,$P_B = x$,और $P_C = x$।
$4$. समय $t$ पर कुल दाब $p_t$ इस प्रकार दिया गया है: $p_t = (p_i - x) + x + x = p_i + x$।
$5$. इससे हमें $x = p_t - p_i$ प्राप्त होता है।
$6$. समय $t$ पर $A$ का आंशिक दाब $P_A = p_i - x = p_i - (p_t - p_i) = 2p_i - p_t$ है।
$7$. प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ का सूत्र है: $k = \frac{1}{t} \ln \frac{p_i}{P_A}$।
$8$. $P_A$ का मान रखने पर,हमें प्राप्त होता है: $k = \frac{1}{t} \ln \frac{p_i}{2p_i - p_t}$।
528
MediumMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया $R \to P$ पर विचार करें। दी गई प्रथम कोटि की अभिक्रिया में विघटित अणुओं के अंश को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
A
$1 - e^{kt}$
B
$1 + e^{kt}$
C
$1 - e^{-kt}$
D
$e^{-kt}$

Solution

(C) $1$. प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,समय $t$ पर अभिकारक की सांद्रता $[R]_t = [R]_0 e^{-kt}$ द्वारा दी जाती है।
$2$. समय $t$ पर शेष बचे अभिकारक का अंश,समय $t$ पर सांद्रता और प्रारंभिक सांद्रता का अनुपात है: $\frac{[R]_t}{[R]_0} = e^{-kt}$।
$3$. विघटित अणुओं का अंश $1$ में से शेष बचे अंश को घटाने पर प्राप्त होता है: $\text{विघटित अंश} = 1 - \frac{[R]_t}{[R]_0} = 1 - e^{-kt}$।
529
MediumMCQ
अम्लीय माध्यम में सुक्रोज का ग्लूकोज और फ्रुक्टोज में जल-अपघटन प्रथम कोटि की अभिक्रिया के अनुसार होता है,जिसका अर्ध-आयु काल $t_{1/2} = 3 \text{ घंटे}$ है। $6 \text{ घंटे}$ बाद शेष सुक्रोज का प्रतिशत कितना होगा? (निकटतम पूर्णांक) (दिया गया है: $\log 2 = 0.3010$ और $\log 3 = 0.4771$)
A
$25$
B
$50$
C
$75$
D
$100$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$n$ अर्ध-आयु काल के बाद शेष मात्रा $N = N_0 \times (1/2)^n$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
यहाँ,कुल समय $t = 6 \text{ घंटे}$ है और अर्ध-आयु काल $t_{1/2} = 3 \text{ घंटे}$ है।
अर्ध-आयु काल की संख्या $n$ की गणना $n = t / t_{1/2} = 6 / 3 = 2$ के रूप में की जाती है।
शेष सुक्रोज का अंश $(1/2)^n = (1/2)^2 = 1/4 = 0.25$ है।
शेष प्रतिशत ज्ञात करने के लिए,हम अंश को $100$ से गुणा करते हैं: $0.25 \times 100 = 25\%$.
अतः,$6 \text{ घंटे}$ बाद $25\%$ सुक्रोज शेष रहता है।
530
DifficultMCQ
यदि प्रथम कोटि की अभिक्रिया की अर्ध-आयु $6.93$ मिनट है,तो अभिक्रिया के $99\%$ पूर्ण होने में लगा समय . . . . . . मिनट होगा। (दिया गया है: $\log 2 = 0.3010$)
A
$46$
B
$92$
C
$23$
D
$69$

Solution

(A) $1$. प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ का सूत्र $k = 0.693 / t_{1/2}$ है।
यहाँ $t_{1/2} = 6.93$ मिनट दिया गया है,इसलिए $k = 0.693 / 6.93 = 0.1 \text{ min}^{-1}$ है।
$2$. अभिक्रिया के $99\%$ पूर्ण होने में लगा समय $t$ इस सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है: $t = (2.303 / k) \log([A]_0 / [A]_t)$.
यहाँ,$[A]_0 = 100$ और $[A]_t = 100 - 99 = 1$ है।
$3$. मान रखने पर: $t = (2.303 / 0.1) \log(100 / 1) = 23.03 \times \log(10^2) = 23.03 \times 2 = 46.06$ मिनट।
निकटतम पूर्णांक में,समय $46$ मिनट है।
531
DifficultMCQ
प्रथम कोटि की अभिक्रिया $A \rightarrow B$ के लिए,नीचे दी गई तालिका में डेटा प्रदान किया गया है। $x$ का मान मिनट में ज्ञात कीजिए। (निकटतम पूर्णांक)
$t/\text{min}$$[A]/M$
$0$$0.6500$
$x$$0.0650$
$20$$0.00065$
A
$10$
B
$5$
C
$15$
D
$20$

Solution

(A) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक $k$ का सूत्र इस प्रकार है:
$k = \frac{1}{t} \ln\left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$
$t = 20 \text{ min}$ पर,$[A]_0 = 0.6500 \text{ M}$ और $[A]_t = 0.00065 \text{ M}$ है।
$k = \frac{1}{20} \ln\left(\frac{0.6500}{0.00065}\right) = \frac{1}{20} \ln(1000) = \frac{1}{20} \times 6.908 = 0.3454 \text{ min}^{-1}$.
अब,$t = x$ के लिए,$[A]_t = 0.0650 \text{ M}$ है।
$k = \frac{1}{x} \ln\left(\frac{[A]_0}{[A]_t}\right)$
$0.3454 = \frac{1}{x} \ln\left(\frac{0.6500}{0.0650}\right)$
$0.3454 = \frac{1}{x} \ln(10)$
$0.3454 = \frac{2.303}{x}$
$x = \frac{2.303}{0.3454} \approx 6.67 \text{ min}$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $x = 7 \text{ min}$ प्राप्त होता है।

Chemical Kinetics — First Order reaction · Frequently Asked Questions

1Are these Chemical Kinetics questions useful for JEE and NEET?

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