सीयूईटी रसायन विज्ञान सेट-2: विद्युतरसायन एवं गतिकी
प्रश्न 1
$0.04~\text{M}$ $\text{BaCl}_2$ विलयन की मोलर चालकता $200~\text{S cm}^2~\text{mol}^{-1}$ है। $\text{BaCl}_2$ की सीमांत मोलर चालकता $280~\text{S cm}^2~\text{mol}^{-1}$ है। $\text{BaCl}_2$ का वियोजन की मात्रा $(\alpha)$ है
(1) 0.60 (2) 0.71 (3) 0.80 (4) 0.90
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उत्तर: (2)
हल: $\alpha = \frac{\Lambda}{\Lambda^\circ} = \frac{200}{280} \approx 0.714$
प्रश्न 2
एक प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए, अर्ध-आयु 30 मिनट है। 75% पूर्णता के लिए आवश्यक समय है
(1) 30 मिनट (2) 45 मिनट (3) 60 मिनट (4) 90 मिनट
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उत्तर: (3)
हल: $t_{75%}=2\times t_{1/2}=2\times30=60$ मिनट
प्रश्न 3
$\text{Ag}^+/\text{Ag}$ और $\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}$ के मानक अपचयन विभव क्रमशः $+0.80~\text{V}$ और $+0.34~\text{V}$ हैं। सेल $\text{Cu}|\text{Cu}^{2+}(1~\text{M})||\text{Ag}^+(1~\text{M})|\text{Ag}$ का विद्युत वाहक बल है
(1) 0.46 V (2) 1.14 V (3) –0.46 V (4) 0.23 V
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उत्तर: (1)
हल: $E^\circ_{\text{cell}}=0.80-0.34=0.46$ V
प्रश्न 4
अभिक्रिया $2\text{A}+\text{B}\to \text{Products}$ के लिए दर नियम $\text{Rate}=k[\text{A}][\text{B}]^2$ है। यदि $[\text{A}]$ को दोगुना कर दिया जाए और $[\text{B}]$ को आधा कर दिया जाए, तो दर किस गुणनखंड से बदलती है?
(1) 2 (2) 4 (3) 1 (4) 0.5
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उत्तर: (4)
हल: नई दर $\propto 2\times (0.5)^2=0.5$ गुना
प्रश्न 5
निम्नलिखित में से कौन एक प्रबल विद्युत-अपघट्य विलयन की चालकता बढ़ाता है?
(1) तनुकरण (2) आयन आकार बढ़ाना (3) तापमान कम करना (4) अध्रुवीय विलायक मिलाना
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उत्तर: (1)
हल: तनुकरण आयन गतिशीलता बढ़ाता है $\Rightarrow$ चालकता बढ़ती है।
प्रश्न 6
अभिक्रिया $\text{2N}_2\text{O}_5\to 4\text{NO}_2+\text{O}_2$ के लिए, $\text{O}_2$ के निर्माण की दर $2\times10^{-4}~\text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}$ है। $\text{N}_2\text{O}_5$ के विलुप्त होने की दर है
(1) $4\times10^{-4}$ (2) $2\times10^{-4}$ (3) $1\times10^{-4}$ (4) $0.5\times10^{-4}$
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उत्तर: (1)
हल: $-\frac{1}{2}\frac{d[\text{N}_2\text{O}_5]}{dt}=\frac{d[\text{O}_2]}{dt}\Rightarrow -\frac{d[\text{N}_2\text{O}_5]}{dt}=4\times10^{-4}$
प्रश्न 7
कोलराउश का नियम कब पालन किया जाता है?
(1) जब सांद्रता शून्य के निकट पहुँचती है (2) जब तापमान शून्य के निकट पहुँचता है (3) जब दाब शून्य के निकट पहुँचता है (4) जब आयनिक सामर्थ्य अधिकतम होती है
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उत्तर: (1)
हल: अनंत तनुता (c→0) पर मोलर चालकता योगात्मक हो जाती है।
प्रश्न 8
एक अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा 50 kJ mol$^{-1}$ है। 310 K और 300 K पर दर स्थिरांकों का अनुपात लगभग है ($R=8.3~\text{J mol}^{-1}\text{K}^{-1}$)
(1) 1.1 (2) 1.9 (3) 2.2 (4) 3.0
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उत्तर: (2)
हल: $\ln\frac{k_2}{k_1}=\frac{50000}{8.3}\left(\frac{10}{300\times310}\right)\approx 0.65\Rightarrow \frac{k_2}{k_1}\approx 1.9$
प्रश्न 9
जलीय $\text{Na}_2\text{SO}_4$ के निष्क्रिय इलेक्ट्रोड का उपयोग करके विद्युत-अपघटन में एनोड पर उत्पादित होता है
(1) $\text{Na}$ (2) $\text{H}_2$ (3) $\text{O}_2$ (4) $\text{SO}_2$
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उत्तर: (3)
हल: एनोड पर जल का ऑक्सीकरण होता है: $2\text{H}_2\text{O}\to \text{O}_2+4\text{H}^++4e^-$
प्रश्न 10
एक ईंधन सेल अभिक्रिया $\text{H}_2+\tfrac12\text{O}_2\to \text{H}_2\text{O}(l)$ का उपयोग करता है। यदि $\Delta G^\circ=-237~\text{kJ mol}^{-1}$, तो मानक विद्युत वाहक बल है
(1) 1.23 V (2) 2.46 V (3) 0.80 V (4) 1.10 V
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उत्तर: (1)
हल: $E^\circ=-\frac{\Delta G^\circ}{nF}=\frac{237000}{2\times96500}\approx 1.23$ V
प्रश्न 11
शून्य कोटि अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक की इकाई है
(1) $\text{s}^{-1}$ (2) $\text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}$ (3) $\text{L mol}^{-1}\text{s}^{-1}$ (4) $\text{L}^2\text{mol}^{-2}\text{s}^{-1}$
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उत्तर: (2)
हल: शून्य कोटि: $\text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}$
प्रश्न 12
एक प्रथम कोटि अभिक्रिया की 90% पूर्णता का समय 20 मिनट है। दर स्थिरांक है
(1) $0.115~\text{min}^{-1}$ (2) $0.069~\text{min}^{-1}$ (3) $0.046~\text{min}^{-1}$ (4) $0.023~\text{min}^{-1}$
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उत्तर: (1)
हल: $k=\frac{2.303}{t}\log\frac{100}{10}=\frac{2.303}{20}=0.115~\text{min}^{-1}$
प्रश्न 13
अनंत तनुता पर $\text{CH}3\text{COOH}$ की तुल्यांक चालकता $390.7~\text{S cm}^2~\text{equiv}^{-1}$ है। यदि $\lambda^\circ{\text{H}^+}=349.6$ और $\lambda^\circ_{\text{CH}_3\text{COO}^-}=40.9$, तो मान सत्यापित करता है
(1) फैराडे का नियम (2) कोलराउश का नियम (3) ओस्टवाल्ड के तनुकरण का नियम (4) नर्नस्ट समीकरण
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उत्तर: (2)
हल: $\Lambda^\circ=\lambda^\circ_++\lambda^\circ_-$ कोलराउश का नियम है।
प्रश्न 14
2 A की धारा को 30 मिनट तक गलित $\text{Al}_2\text{O}_3$ में से प्रवाहित किया जाता है। निक्षेपित Al का द्रव्यमान है (Al = 27, 1 F = 96500 C)
(1) 0.54 g (2) 0.27 g (3) 1.08 g (4) 2.16 g
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उत्तर: (3)
हल: $Q=2\times1800=3600~\text{C};\ \text{mol Al}=\frac{3600}{3\times96500}\Rightarrow \text{mass}=1.08~\text{g}$
प्रश्न 15
एक अभिक्रिया के लिए, $\ln k$ बनाम $1/T$ का आरेख ढाल $-5\times10^3~\text{K}$ के साथ एक सीधी रेखा देता है। सक्रियण ऊर्जा है
(1) 41.6 kJ mol$^{-1}$ (2) 83.2 kJ mol$^{-1}$ (3) 125 kJ mol$^{-1}$ (4) 166 kJ mol$^{-1}$
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उत्तर: (1)
हल: $E_a=-R\times\text{slope}=8.3\times5\times10^3=41.5~\text{kJ mol}^{-1}$
प्रश्न 16
Ag इलेक्ट्रोड वाले एक सांद्रता सेल में $0.1~\text{M}$ $\text{AgNO}_3$ और $1.0~\text{M}$ $\text{AgNO}_3$ के साथ, 298 K पर विद्युत वाहक बल है
(1) 0.059 V (2) 0.0295 V (3) 0.118 V (4) 0.030 V
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उत्तर: (1)
हल: $E_{\text{cell}}=0.0591\log\frac{1.0}{0.1}=0.059~\text{V}$
प्रश्न 17
एक अभिक्रिया के दर-निर्धारण चरण की आण्विकता 2 है। समग्र कोटि है
(1) हमेशा 2 (2) हमेशा 1 (3) कम से कम 2 (4) पूर्वानुमान नहीं किया जा सकता
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उत्तर: (4)
हल: दर-निर्धारण चरण की आण्विकता ≠ समग्र कोटि; मध्यवर्ती पदार्थ दर नियम बदल सकते हैं।
प्रश्न 18
द्वितीय कोटि अभिक्रिया के लिए कौन सा कथन गलत है?
(1) $t_{1/2}\propto [\text{A}]_0^{-1}$ (2) $k$ की इकाई $\text{L mol}^{-1}\text{s}^{-1}$ है (3) $1/[\text{A}]$ बनाम $t$ का आरेख रैखिक है (4) अर्ध-आयु प्रारंभिक सांद्रता से स्वतंत्र है
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उत्तर: (4)
हल: $t_{1/2}=\frac{1}{k[\text{A}]_0}$ $[\text{A}]_0$ पर निर्भर करता है।
प्रश्न 19
$\text{Ba(OH)}_2$ की सीमांत मोलर चालकता $x$ है। $\text{BaCl}_2$ की सीमांत मोलर चालकता $y$ है और $\text{NaOH}$ की $z$ है। तब NaCl के लिए $\Lambda^\circ$ है
(1) $z+y-x$ (2) $x+y-z$ (3) $x+z-y$ (4) $y+z-x$
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उत्तर: (1)
हल: $\Lambda^\circ_{\text{NaCl}}=\Lambda^\circ_{\text{NaOH}}+\Lambda^\circ_{\text{BaCl}2}-\Lambda^\circ{\text{Ba(OH)}_2}=z+y-x$
प्रश्न 20
एक प्रथम कोटि गैसीय अभिक्रिया $\text{A}\to 2\text{B}$ एक बंद पात्र में की जाती है। 10 मिनट के बाद कुल दाब 0.5 atm से 0.6 atm में बदल जाता है। दर स्थिरांक है
(1) $0.069~\text{min}^{-1}$ (2) $0.023~\text{min}^{-1}$ (3) $0.046~\text{min}^{-1}$ (4) $0.115~\text{min}^{-1}$
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उत्तर: (3)
हल: $p_\text{A}=0.5-0.1=0.4~\text{atm};\ k=\frac{2.303}{10}\log\frac{0.5}{0.4}=0.0223\approx0.023~\text{min}^{-1}$ (निकटतम विकल्प 3)
प्रश्न 21
इलेक्ट्रॉनों की संख्या जब 1 मोल $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ अम्लीय माध्यम में ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है, है
(1) 3 (2) 5 (3) 6 (4) 4
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उत्तर: (3)
हल: $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}+14\text{H}^++6e^-\to 2\text{Cr}^{3+}+7\text{H}_2\text{O}$
प्रश्न 22
एक अभिक्रिया के लिए, तापमान 300 K से 310 K तक बढ़ाने पर दर स्थिरांक दोगुना हो जाता है। सक्रियण ऊर्जा लगभग है
(1) 51 kJ mol$^{-1}$ (2) 60 kJ mol$^{-1}$ (3) 71 kJ mol$^{-1}$ (4) 83 kJ mol$^{-1}$
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उत्तर: (1)
हल: $\ln 2=\frac{E_a}{8.3}\left(\frac{10}{300\times310}\right)\Rightarrow E_a\approx 51~\text{kJ mol}^{-1}$
प्रश्न 23
तनु $\text{H}_2\text{SO}_4$ के Pt इलेक्ट्रोड के साथ विद्युत-अपघटन के दौरान कैथोड पर प्राप्त उत्पाद है
(1) $\text{H}_2$ (2) $\text{O}_2$ (3) $\text{SO}_2$ (4) $\text{S}$
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उत्तर: (1)
हल: जल का अपचयन: $2\text{H}_2\text{O}+2e^-\to \text{H}_2+2\text{OH}^-$
प्रश्न 24
$\text{Ni}^{2+}$ विलयन से Ni के 0.5 मोल निक्षेपित करने के लिए आवश्यक आवेश है
(1) 48250 C (2) 96500 C (3) 193000 C (4) 289500 C
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उत्तर: (2)
हल: $Q=0.5\times2\times96500=96500~\text{C}$
प्रश्न 25
एक अभिक्रिया की 300 K पर सक्रियण की एन्थैल्पी $80~\text{kJ mol}^{-1}$ और सक्रियण की एन्ट्रॉपी $20~\text{J mol}^{-1}\text{K}^{-1}$ है। सक्रियण की गिब्स ऊर्जा है
(1) 74 kJ mol$^{-1}$ (2) 80 kJ mol$^{-1}$ (3) 86 kJ mol$^{-1}$ (4) 92 kJ mol$^{-1}$
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उत्तर: (1)
हल: $\Delta G^\ddagger=\Delta H^\ddagger-T\Delta S^\ddagger=80-300\times0.020=74~\text{kJ mol}^{-1}$
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