Catalyst and Catalysis Questions in Hindi

(A) $SO_{2(g)} + Cl_{2(g)} \rightarrow SO_2Cl_{2(l)}$ अभिक्रिया में चारकोल का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
यह विषमांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।

(D) उत्प्रेरकीय सक्रियता उत्प्रेरक की सतह पर स्थानीयकृत होती है। इस क्रियाविधि में पाँच चरण शामिल हैं:
$(i)$ उत्प्रेरक की सतह की ओर अभिकारकों का विसरण।
$(ii)$ उत्प्रेरक की सतह पर अभिकारक अणुओं का अधिशोषण।
$(iii)$ मध्यवर्ती के निर्माण के माध्यम से उत्प्रेरक की सतह पर रासायनिक अभिक्रिया का होना।
$(iv)$ उत्प्रेरक की सतह से अभिक्रिया उत्पादों का विशोषण।
$(v)$ उत्प्रेरक की सतह से दूर अभिक्रिया उत्पादों का विसरण।
अतः,पहला चरण उत्प्रेरक की सतह की ओर अभिकारकों का विसरण है।

(B) उत्प्रेरक वह पदार्थ है जो स्वयं किसी स्थायी रासायनिक परिवर्तन से गुजरे बिना रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया में,उत्प्रेरक अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान सीमा तक बढ़ाता है।
यह प्रणाली को अधिक तेज़ी से साम्यावस्था तक पहुँचने की अनुमति देता है।
हालाँकि,उत्प्रेरक साम्यावस्था की स्थिति को नहीं बदलता है,और न ही यह अभिकारकों और उत्पादों की ऊर्जा जैसे ऊष्मागतिक गुणों को बदलता है।
यह कम सक्रियण ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करके कार्य करता है।

(C) यह कथन कि नेनोसाइज्ड $Cu$ और $Pd$ क्लस्टर्स की कठोरता बल्क धातु से कम होती है,गलत है।
वास्तव में,$5-7 \ nm$ के आकार सीमा में व्यास वाले नेनोसाइज्ड कॉपर और पैलेडियम क्लस्टर्स की कठोरता बल्क धातु की तुलना में $500 \%$ तक अधिक हो सकती है।

(A) उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करता है।
यह अभिकारकों या उत्पादों की स्थितिज ऊर्जा को प्रभावित नहीं करता है।
यह अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक $(K_{eq})$ या गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G)$ को नहीं बदलता है।
इसलिए,यह कथन कि अभिकारकों और उत्पादों की स्थितिज ऊर्जा बदल जाती है,गलत है।

(D) उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो कम सक्रियण ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करके रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
यह अभिक्रिया के ऊष्मागतिक गुणों जैसे कि गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G)$ या साम्य स्थिरांक $(K_{eq})$ को नहीं बदलता है।
इसलिए,यह कथन कि यह अभिक्रिया के लिए मुक्त ऊर्जा परिवर्तन को बढ़ाता है,गलत है।

(D) उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो स्वयं किसी स्थायी रासायनिक परिवर्तन से गुजरे बिना रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
यह $Activation \ energy$ $(E_a)$ को कम करके अभिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।
यह अभिक्रिया की $Gibbs \ energy$ $(\Delta G)$,$Enthalpy$ $(\Delta H)$ या $Equilibrium \ constant$ $(K_{eq})$ को नहीं बदलता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) वाकर प्रक्रिया एथिलीन के एसीटैल्डिहाइड में ऑक्सीकरण के लिए एक औद्योगिक विधि है।
इस प्रक्रिया में,$PdCl_2$ (पैलेडियम$(II)$ क्लोराइड) का उपयोग प्राथमिक उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है,जो आमतौर पर सह-उत्प्रेरक के रूप में $CuCl_2$ की उपस्थिति में होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) समांगी उत्प्रेरण में,अभिकारक और उत्प्रेरक एक ही प्रावस्था (phase) में होते हैं।
$(A)$ $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{Pt_{(s)}} 2SO_{3(g)}$ (संपर्क प्रक्रम): यह विषमांगी उत्प्रेरण का उदाहरण है क्योंकि उत्प्रेरक $(Pt_{(s)})$ ठोस अवस्था में है जबकि अभिकारक गैसीय अवस्था में हैं।
$(B)$ $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \xrightarrow{Fe_{(s)}} 2NH_{3(g)}$ (हैबर प्रक्रम): यह विषमांगी उत्प्रेरण का उदाहरण है क्योंकि उत्प्रेरक $(Fe_{(s)})$ ठोस अवस्था में है।
$(C)$ $C_{12}H_{22}O_{11(aq)} + H_2O_{(l)} \xrightarrow{HCl_{(aq)}} C_6H_{12}O_{6(aq)} + C_6H_{12}O_{6(aq)}$: यहाँ,अभिकारक (सुक्रोज) और उत्प्रेरक $(HCl_{(aq)})$ दोनों जलीय अवस्था में हैं। अतः,यह समांगी उत्प्रेरण का उदाहरण है।
$(D)$ तेल के हाइड्रोजनीकरण में $Ni_{(s)}$ जैसे ठोस उत्प्रेरकों का उपयोग होता है,इसलिए यह विषमांगी उत्प्रेरण का उदाहरण है।

(C) अभिक्रिया $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{V_{2}O_{5(s)}} 2 SO_{3(g)}$ है।
इस अभिक्रिया में,अभिकारक ($SO_2$ और $O_2$) गैसीय अवस्था में हैं,जबकि उत्प्रेरक $(V_2O_5)$ ठोस अवस्था में है।
चूंकि अभिकारक और उत्प्रेरक अलग-अलग अवस्थाओं में हैं,इसलिए यह विषमांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।

(A) वनस्पति तेल का हाइड्रोजनीकरण ठोस $Ni$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में तरल तेल और गैसीय $H_2$ की अभिक्रिया है।
चूंकि उत्प्रेरक $(Ni)$ ठोस अवस्था में है और अभिकारक (तेल और $H_2$) तरल/गैस अवस्था में हैं,इसलिए उनकी अवस्थाएं भिन्न हैं।
अतः,यह विषमांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।

(A)
$2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{NO_{(g)}} 2 SO_{3(g)}$
इस अभिक्रिया में,अभिकारक ($SO_2$ और $O_2$) और उत्प्रेरक $(NO)$ सभी गैसीय अवस्था में हैं,जो समांगी उत्प्रेरण को परिभाषित करता है।

(D) $Zeolite$ उत्प्रेरकों में अभिक्रियाएं आकार-चयनात्मक $(shape-selective)$ प्रकृति की होती हैं।
ये अभिक्रियाएं उत्प्रेरक की छिद्र संरचना,छिद्रों के मुख $(apertures)$ और $Zeolite$ की गुहाओं के आकार पर निर्भर करती हैं।

(B) अधिशोषण सिद्धांत उन ठोस उत्प्रेरकों के लिए लागू होता है जो विषमांगी उत्प्रेरण प्रदर्शित करते हैं।
इस सिद्धांत के अनुसार,गैसीय अभिकारक ठोस उत्प्रेरक की सतह पर अधिशोषित हो जाते हैं।
परिणामस्वरूप,सतह पर अभिकारकों की सांद्रता बढ़ जाती है और इसलिए अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।

(C) ऑटोमोबाइल के उत्प्रेरक परिवर्तक में हानिकारक गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए $Pt$,$Pd$ और $Rh$ जैसी उत्कृष्ट धातुओं का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
ये परिवर्तक कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_x)$ जैसी जहरीली गैसों को कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ जैसी कम हानिकारक गैसों में बदलने में मदद करते हैं।
विशेष रूप से,उत्प्रेरक $NO_2$ (जो $NO_x$ का एक प्रमुख घटक है) को $N_2$ में अपचयित (reduce) करने में मदद करता है,जिससे इसे वायुमंडल में मुक्त होने से रोका जा सके।
इसलिए,$(X)$ एक धातु जैसे $Pt$ या $Pd$ है और $(Y)$ $NO_2$ है।

(B) संपर्क प्रक्रम में,सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ का सल्फर ट्राइऑक्साइड $(SO_3)$ में ऑक्सीकरण करने के लिए वैनेडियम पेंटोक्साइड $(V_2O_5)$ का उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।
डीकन प्रक्रम में,हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ का क्लोरीन $(Cl_2)$ में ऑक्सीकरण करने के लिए कॉपर$(II)$ क्लोराइड $(CuCl_2)$ का उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।
अतः,सही उत्प्रेरक क्रमशः $V_2O_5$ और $CuCl_2$ हैं।

(A) पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ का तापीय अपघटन इस अभिक्रिया द्वारा दिया जाता है: $2 KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$.
यहाँ,$X$ मैंगनीज डाइऑक्साइड $(MnO_2)$ है।
$MnO_2$ पोटेशियम क्लोरेट $(KClO_3)$ के अपघटन में ऑक्सीजन गैस उत्पन्न करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
अभिक्रिया है: $2 KClO_3 \xrightarrow{MnO_2, \Delta} 2 KCl + 3 O_2$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) एथीन उत्प्रेरक के रूप में पैलेडियम$(II)$ क्लोराइड की उपस्थिति में ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके एसीटैल्डिहाइड बनाता है।
इस प्रक्रिया को वाकर प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $CH_2=CH_2 + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{Pd(II), Cu(II)} CH_3CHO$.

(C) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ में $Fe$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है (हेबर प्रक्रम) $(IV)$.
$B$. $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2H_2O_{(l)}$ में $Pt$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है $(II)$.
$C$. $CO_{(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow CH_{4(g)} + H_2O_{(g)}$ में $Ni$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है $(I)$.
$D$. $CO_{(g)} + 2H_{2(g)} \longrightarrow CH_3OH_{(g)}$ में $ZnO-Cr_2O_3$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है $(III)$.
अतः,सही क्रम $A-IV, B-II, C-I, D-III$ है.

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. ओस्टवाल्ड प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $Pt/Rh$ गेज का उपयोग किया जाता है।
$B$. लेड चैंबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $NO$ का उपयोग किया जाता है।
$C$. डीकन प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $CuCl_2$ का उपयोग किया जाता है।
$D$. हैबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $Fe$ का उपयोग किया जाता है।
अतः,सही क्रम $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(C) वनस्पति तेल के हाइड्रोजनीकरण में,अभिकारक और उत्प्रेरक तीन अलग-अलग अवस्थाओं में मौजूद होते हैं।
वनस्पति तेल एक द्रव (अभिकारक) है,हाइड्रोजन एक गैस (अभिकारक) है,और उत्प्रेरक (आमतौर पर निकेल,$Ni$) एक ठोस है।
इस प्रकार,इस प्रणाली में तीन अलग-अलग भौतिक अवस्थाएँ शामिल हैं।

(D) तनु $H_2SO_4$ की उपस्थिति में $KMnO_4$ और ऑक्सेलिक एसिड $(H_2C_2O_4)$ के बीच की अभिक्रिया का समीकरण इस प्रकार है:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2C_2O_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 10CO_2$.
इस अभिक्रिया में,$Mn^{2+}$ आयन उत्पाद के रूप में उत्पन्न होते हैं।
ये $Mn^{2+}$ आयन स्व-उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं,जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे अभिक्रिया आगे बढ़ती है,वे अभिक्रिया की दर को बढ़ाते हैं।
इसलिए,$MnSO_4$ (जो $Mn^{2+}$ आयन प्रदान करता है) स्व-उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।

(D) जिओलाइट्स त्रिविमीय संरचना वाले एल्युमिनोसिलिकेट्स होते हैं। कथन $(I)$ सही है क्योंकि अपनी छिद्रपूर्ण संरचना के कारण वे आकार-चयनात्मक उत्प्रेरक होते हैं।
कथन $(II)$ सही है क्योंकि उनमें $Al-O-Si$ ढांचा होता है।
कथन $(III)$ गलत है क्योंकि जिओलाइट्स प्रकृति में खनिजों के रूप में पाए जाते हैं और इन्हें कृत्रिम रूप से भी बनाया जा सकता है।
कथन $(IV)$ सही है क्योंकि इनका उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योग में हाइड्रोकार्बन के क्रैकिंग और आइसोमेराइजेशन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
अतः,कथन $(I)$,$(II)$ और $(IV)$ सही हैं।

(B) उत्प्रेरण का अधिशोषण सिद्धांत $Heterogeneous \ catalysis$ (विषमांगी उत्प्रेरण) की क्रियाविधि को समझाता है।
इस सिद्धांत के अनुसार,अभिकारक के अणु ठोस उत्प्रेरक की सतह पर अधिशोषित हो जाते हैं,जिससे सतह पर अभिकारकों की सांद्रता बढ़ जाती है और मध्यवर्ती के निर्माण में आसानी होती है,जिससे अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है।

(C) विषमांगी उत्प्रेरण में,अभिकारक और उत्प्रेरक अलग-अलग अवस्थाओं में होते हैं।
$(A)$ अमोनिया संश्लेषण $(N_2(g) + 3H_2(g) \xrightarrow{Fe(s)} 2NH_3(g))$ में गैसीय अभिकारक और ठोस उत्प्रेरक होते हैं।
$(B)$ लेड चैंबर प्रक्रिया $(2SO_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{NO(g)} 2SO_3(g))$ एक समांगी अभिक्रिया है।
$(C)$ वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण $(R-CH=CH-R(l) + H_2(g) \xrightarrow{Ni(s)} R-CH_2-CH_2-R(s))$ में द्रव और गैसीय अभिकारक एक ठोस उत्प्रेरक के साथ होते हैं।
$(D)$ मिथाइल एसीटेट का जल-अपघटन $(CH_3COOCH_3(l) + H_2O(l) \xrightarrow{H^+(aq)} CH_3COOH(aq) + CH_3OH(aq))$ एक समांगी अभिक्रिया है।
$(A)$ और $(C)$ दोनों विषमांगी उत्प्रेरण को दर्शाते हैं। हालाँकि,मानक रसायन विज्ञान के प्रश्नों के संदर्भ में,वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण विषमांगी उत्प्रेरण का एक उत्कृष्ट उदाहरण है जिसमें अभिकारकों की विभिन्न अवस्थाएँ (द्रव तेल और गैसीय हाइड्रोजन) शामिल होती हैं।

(C) विषमांगी उत्प्रेरण के अधिशोषण सिद्धांत के अनुसार,क्रियाविधि में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. उत्प्रेरक की सतह पर अभिकारकों का विसरण।
$2$. उत्प्रेरक की सतह पर अभिकारक अणुओं का अधिशोषण।
$3$. मध्यवर्ती के निर्माण के माध्यम से उत्प्रेरक सतह पर रासायनिक अभिक्रिया का होना।
$4$. सतह से उत्पाद अणुओं का विशोषण (desorption),जिससे सतह फिर से अभिक्रिया के लिए उपलब्ध हो जाती है।
$5$. सतह से उत्पाद अणुओं का दूर विसरण।
चूंकि उत्पाद अणुओं को आगे की अभिक्रिया के लिए सतह को मुक्त करने हेतु विशोषित होना पड़ता है,इसलिए यह कथन कि उत्पाद अणु उत्प्रेरक सतह से स्थायी रूप से बंधे रहते हैं,गलत है।

(B) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण में $Ni$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है $(A-I)$.
$B$. पोटेशियम क्लोरेट का अपघटन $(2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2)$ में $MnO_2$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है $(B-II)$.
$C$. लेड चैंबर प्रक्रिया में $SO_2$ के ऑक्सीकरण में $NO_{(g)}$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है $(C-IV)$.
$D$. ओस्टवाल्ड प्रक्रिया में अमोनिया के ऑक्सीकरण में $Pt$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है $(D-III)$.
अतः,सही क्रम $A-I, B-II, C-IV, D-III$ है।

(C) विषमांगी उत्प्रेरण में,उत्प्रेरक की भौतिक अवस्था अभिकारकों की भौतिक अवस्था से भिन्न होती है।
विकल्प $C$ में,अभिकारक $A$ और $B$ गैसीय अवस्था $(g)$ में हैं,जबकि उत्प्रेरक $C$ ठोस अवस्था $(s)$ में है।
अतः,यह अभिक्रिया विषमांगी उत्प्रेरण को दर्शाती है।

(C) उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा (activation energy) को कम करके अभिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।
यह अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की दर को समान रूप से बढ़ाता है,जिससे साम्य स्थिरांक या साम्यावस्था की स्थिति को बदले बिना साम्यावस्था तक पहुँचने में लगने वाला समय कम हो जाता है।

(D) अमोनिया के निर्माण की हैबर प्रक्रिया में,उत्प्रेरक $Fe$ है,वर्धक $Mo$ है और उत्प्रेरक के लिए विष $CO$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. ओस्टवाल्ड प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $Pt$ गेज का उपयोग किया जाता है $(A-III)$.
$B$. हैबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $Fe$ का उपयोग किया जाता है $(B-IV)$.
$C$. डैकन प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में $CuCl_2$ का उपयोग किया जाता है $(C-I)$.
$D$. हाइड्रोकार्बन के क्रैकिंग के लिए जिओलाइट्स का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है $(D-II)$.
अतः,सही क्रम $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(C) $N_2$ और $H_2$ से अमोनिया के संश्लेषण के लिए हैबर प्रक्रिया में,$Fe$ का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है और $Mo$ वर्धक (सक्रियकर्ता) के रूप में कार्य करता है।
रासायनिक समीकरण है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons[Mo]{Fe} 2NH_{3(g)} + 22.4 \text{ kcal}$.

(D) सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के निर्माण की संपर्क विधि में,सल्फर या सल्फाइड अयस्कों को जलाने से प्राप्त सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ गैस में आर्सेनिक यौगिकों जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।
ये अशुद्धियाँ कनवर्टर में उपयोग किए जाने वाले प्लैटिनम उत्प्रेरक के लिए उत्प्रेरक विष (catalytic poison) के रूप में कार्य करती हैं।
इन आर्सेनिक अशुद्धियों को दूर करने के लिए एक आर्सेनिक प्यूरीफायर का उपयोग किया जाता है।
आर्सेनिक प्यूरीफायर में फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3 \cdot xH_2O)$ होता है,जो गैस प्रवाह से आर्सेनिक अशुद्धियों को प्रभावी ढंग से अधिशोषित (adsorb) कर लेता है।

(A) दी गई अभिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक इस प्रकार हैं:
$(I)$ एस्टर के अम्लीय जल-अपघटन में $HCl$ जैसे प्रबल अम्ल का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
$(II)$ $SO_2$ के $SO_3$ में ऑक्सीकरण के लिए संपर्क विधि (Contact process) में $Pt_{(s)}$ या $V_2O_5$ का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में होता है।
$(III)$ $SO_2$ के $SO_3$ में ऑक्सीकरण के लिए लेड कक्ष विधि (Lead chamber process) में $NO_{(g)}$ का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में होता है।
$(IV)$ $NH_3$ के संश्लेषण के लिए हैबर विधि में $Fe_{(s)}$ का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में होता है।
अतः,सही क्रम $HCl_{(l)}, Pt_{(s)}, NO_{(g)}$ और $Fe_{(s)}$ है।

(D) स्वतः-उत्प्रेरित अभिक्रिया वह होती है जिसमें अभिक्रिया के दौरान बनने वाला कोई एक उत्पाद स्वयं उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
ऑक्सालेट आयनों और परमैंगनेट आयनों के बीच की अभिक्रिया में:
$5C_2O_4^{2-} + 2MnO_4^{-} + 16H^{+} \longrightarrow 10CO_2 + 2Mn^{2+} + 8H_2O$
अभिक्रिया में उत्पन्न $Mn^{2+}$ आयन स्वतः-उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।
अतः,विकल्प $(D)$ सही उत्तर है।

(C) विषमांगी उत्प्रेरण अभिक्रिया में,उत्प्रेरक और अभिकारक अलग-अलग अवस्थाओं में होते हैं।
अभिक्रिया $2 H_2 O_{2(l)} \xrightarrow{Pt_{(s)}} 2 H_2 O_{(l)} + O_{2(g)}$ में,अभिकारक $H_2 O_2$ द्रव अवस्था $(l)$ में है जबकि उत्प्रेरक $Pt$ ठोस अवस्था $(s)$ में है।
चूंकि वे अलग-अलग अवस्थाओं में हैं,इसलिए यह विषमांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।

(C) विषमांगी उत्प्रेरण वह प्रक्रिया है जिसमें उत्प्रेरक अभिकारकों से भिन्न अवस्था में होता है।
अभिक्रिया $2 CO_{(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{Pt_{(s)}} 2 CO_{2(g)}$ में,अभिकारक ($CO$ और $O_2$) गैसीय अवस्था में हैं,जबकि उत्प्रेरक $(Pt)$ ठोस अवस्था में है।
अतः,यह विषमांगी उत्प्रेरण का एक उदाहरण है।

(C) $NH_3$ के संश्लेषण के लिए हैबर प्रक्रम में $Fe$ का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
पहले की औद्योगिक प्रक्रियाओं में $Mo$ का उपयोग वर्धक के रूप में किया जाता था।
वर्तमान में,उत्प्रेरक की दक्षता बढ़ाने के लिए $K_2O$ और $Al_2O_3$ के मिश्रण का उपयोग वर्धक के रूप में किया जाता है।

(D) वैकर प्रक्रिया में पैलेडियम$(II)$ क्लोराइड $(PdCl_2)$ उत्प्रेरक और कॉपर$(II)$ क्लोराइड $(CuCl_2)$ सह-उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऑक्सीजन का उपयोग करके एथिलीन का एसिटाल्डिहाइड में ऑक्सीकरण किया जाता है।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है: $C_2H_4 + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{PdCl_2, CuCl_2} CH_3CHO$.
अतः,$PdCl_2$ इस औद्योगिक प्रक्रिया में प्राथमिक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।