రసాయన సమతాస్థితి (Chemical Equilibrium)
గుర్తుంచుకోవాల్సినవి
- సమతాస్థితి వద్ద పురోగామి, తిరోగామి రేట్లు సమానం, కాబట్టి గాఢతలు స్థిరంగా ఉంటాయి. ఈ స్థితి గతిశీలం (dynamic), ఏ వైపు నుండైనా చేరవచ్చు.
- aA + bB ⇌ cC + dD కు: Kc = [C]ᶜ[D]ᵈ / [A]ᵃ[B]ᵇ. శుద్ధ ఘనాలు, శుద్ధ ద్రవాలను వదిలివేస్తారు. Kp = Kc(RT)^Δn, ఇక్కడ Δn అంటే వాయు మోల్లలో మార్పు.
- Q ను K తో పోల్చండి. Q < K అయితే చర్య పురోగామి దిశలో, Q > K అయితే తిరోగామి దిశలో జరుగుతుంది, Q = K అయితే సమతాస్థితిలో ఉంటుంది. K ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
- లీ-ఛాటెలియర్ సూత్రం (Le Chatelier's principle): సమతాస్థితిలోని వ్యవస్థ గాఢత, పీడనం, ఘనపరిమాణం లేదా ఉష్ణోగ్రతలో వచ్చే ఏ మార్పునైనా వ్యతిరేకిస్తుంది. ఉత్ప్రేరకం సమతాస్థితిని మార్చదు.
భౌతిక ప్రక్రియలలో సమతాస్థితి
సమతాస్థితి అంటే వ్యవస్థ యొక్క కొలవగల ధర్మాలు కాలంతో పాటు మారని స్థితి. భౌతిక సమతాస్థితిలో భౌతిక స్థితి మాత్రమే మారుతుంది, రసాయన సంఘటనం మారదు.
| ప్రక్రియ | సమతాస్థితి | నియమం | సమతాస్థితి వద్ద స్థిరంగా ఉండే రాశి |
|---|---|---|---|
| ఘనం ⇌ ద్రవం | మంచు ⇌ నీరు | 273 K మరియు 1 atm (ద్రవీభవన స్థానం) | మంచు, నీటి ద్రవ్యరాశి |
| ద్రవం ⇌ బాష్పం | మూసిన పాత్రలో నీరు ⇌ నీటి బాష్పం | స్థిర ఉష్ణోగ్రత | బాష్ప పీడనం |
| ఘనం ⇌ ద్రావణం | సంతృప్త ద్రావణంలో చక్కెర(s) ⇌ చక్కెర(aq) | స్థిర ఉష్ణోగ్రత | ద్రావణం గాఢత |
| వాయువు ⇌ ద్రావణం | CO₂(g) ⇌ CO₂(aq) | స్థిర ఉష్ణోగ్రత, పీడనం | కరిగిన వాయువు గాఢత |
- 1 atm వద్ద మంచు ద్రవీభవన స్థానం వద్ద, కరిగే రేటు గడ్డకట్టే రేటుకు సమానం.
- మూసిన పాత్రలో, బాష్పీభవన రేటు సాంద్రీభవన రేటుకు సమానమయ్యే వరకు నీరు ఆవిరవుతుంది. అప్పుడు బాష్ప పీడనమే సమతాస్థితి బాష్ప పీడనం. ఇది ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
- సంతృప్త ద్రావణంలో కరిగే రేటు స్ఫటికీకరణ రేటుకు సమానం.
- హెన్రీ నియమం (Henry's law) (గుణాత్మకంగా): స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఇచ్చిన ఘనపరిమాణం ద్రవంలో కరిగే వాయువు ద్రవ్యరాశి, ద్రవంపై ఉన్న వాయు పీడనానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. సోడా సీసా తెరిచినప్పుడు పీడనం తగ్గుతుంది, కాబట్టి కరిగిన CO₂ బుడగలుగా బయటకు వస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే ద్రవంలో వాయు ద్రావణీయత తగ్గుతుంది.
- భౌతిక ప్రక్రియలో సమతాస్థితి స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద మూసిన వ్యవస్థ (closed system) లో మాత్రమే సాధ్యం.
గతిశీల స్వభావం, ద్రవ్యరాశి చర్య నియమం మరియు సమతాస్థితి స్థిరాంకం
రసాయన సమతాస్థితి వద్ద పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు ఒకే రేటుతో కొనసాగుతాయి. ఏమీ మారుతున్నట్లు కనిపించదు, కానీ చర్యలు ఆగిపోలేదు. దీనిని గతిశీల సమతాస్థితి (dynamic equilibrium) అంటారు. దీనిని లేబుల్ చేసిన పదార్థంతో చూపవచ్చు: H₂, I₂, HI సమతాస్థితి మిశ్రమంలో D₂ కలిపితే, డ్యూటీరియం త్వరలోనే HI అణువులలోనూ, H₂ లోనూ కనిపిస్తుంది.
రసాయన సమతాస్థితి లక్షణాలు:
- దీనిని ఏ వైపు నుండైనా చేరవచ్చు: క్రియాజనకాలతో మాత్రమే ఆరంభించి, లేదా ఉత్పన్నాలతో మాత్రమే ఆరంభించి.
- స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద అన్ని జాతుల గాఢతలూ స్థిరంగా ఉంటాయి.
- దీనిని మూసిన వ్యవస్థలో మాత్రమే చేరవచ్చు.
- ఉత్ప్రేరకం సమతాస్థితిని త్వరగా చేరేలా చేస్తుంది కానీ సమతాస్థితి సంఘటనాన్ని మార్చదు.
- ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతాస్థితి స్థిరాంకానికి ఒకే విలువ ఉంటుంది.
ద్రవ్యరాశి చర్య నియమం (law of mass action): రసాయన చర్య రేటు, క్రియాజనకాల క్రియాశీల ద్రవ్యరాశుల (మోలార్ గాఢతల) లబ్ధానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది; ప్రతి గాఢతను దాని రసాయన సమీకరణ గుణకంతో ఘాతం చేయాలి.
రసాయన సమతాస్థితి నియమం: ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద aA + bB ⇌ cC + dD చర్యకు,
Kc = [C]ᶜ [D]ᵈ / ([A]ᵃ [B]ᵇ)
గాఢతలు mol L⁻¹ లో ఉంటాయి. వాయు చర్యలకు పాక్షిక పీడనాలను వాడవచ్చు:
Kp = (pC)ᶜ (pD)ᵈ / ((pA)ᵃ (pB)ᵇ)
| చర్య | Kc | Kp | Δn |
|---|---|---|---|
| N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) | [NH₃]² / ([N₂][H₂]³) | (pNH₃)² / (pN₂ (pH₂)³) | −2 |
| H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) | [HI]² / ([H₂][I₂]) | (pHI)² / (pH₂ pI₂) | 0 |
| PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) | [PCl₃][Cl₂] / [PCl₅] | pPCl₃ pCl₂ / pPCl₅ | +1 |
| 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) | [SO₃]² / ([SO₂]²[O₂]) | (pSO₃)² / ((pSO₂)² pO₂) | −1 |
Kc ప్రమాణం (mol L⁻¹)^Δn, Kp ప్రమాణం (bar)^Δn (లేదా atm^Δn). Δn = 0 అయినప్పుడు K కు ప్రమాణం ఉండదు.
Kp మరియు Kc మధ్య సంబంధం
వాయువుకు pV = nRT, కాబట్టి p = (n/V)RT = CRT. ప్రతి వాయువుకు దీనిని ప్రతిక్షేపిస్తే
Kp = Kc (RT)^Δn
ఇక్కడ Δn = (వాయు ఉత్పన్నాల మోల్లు) − (వాయు క్రియాజనకాల మోల్లు), మరియు R పీడన ప్రమాణానికి అనుగుణంగా ఉండాలి: R = 0.0831 L bar K⁻¹ mol⁻¹ లేదా 0.0821 L atm K⁻¹ mol⁻¹. Δn = 0 అయితే Kp = Kc.
సాధించిన ఉదాహరణ 1. PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) కు 1000 K వద్ద Kc = 0.1 mol L⁻¹. Kp కనుగొనండి (R = 0.082 L atm K⁻¹ mol⁻¹).
Δn = 2 − 1 = +1. Kp = 0.1 × (0.082 × 1000) = 0.1 × 82 = 8.2 atm.
సాధించిన ఉదాహరణ 2. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) కు Kc = 36. 1 L పాత్రలో H₂, I₂ ఒక్కొక్క మోల్ ఉంచారు. సమతాస్థితి గాఢతలను కనుగొనండి.
x mol H₂ చర్య జరిపిందనుకోండి. అప్పుడు [H₂] = [I₂] = 1 − x మరియు [HI] = 2x.
Kc = (2x)² / (1 − x)² = 36, కాబట్టి 2x / (1 − x) = 6, దీని నుండి 2x = 6 − 6x మరియు x = 0.75.
[HI] = 1.5 mol L⁻¹ మరియు [H₂] = [I₂] = 0.25 mol L⁻¹. సరిచూడండి: (1.5)²/(0.25)² = 36.
సజాతీయ మరియు విజాతీయ సమతాస్థితులు
- సజాతీయ సమతాస్థితి (homogeneous equilibrium): అన్ని జాతులూ ఒకే ప్రావస్థ (phase) లో ఉంటాయి. ఉదాహరణలు: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g); CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) ⇌ CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l); Fe³⁺(aq) + SCN⁻(aq) ⇌ [Fe(SCN)]²⁺(aq).
- విజాతీయ సమతాస్థితి (heterogeneous equilibrium): జాతులు ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రావస్థలలో ఉంటాయి. ఉదాహరణలు: CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g); Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)₄(g).
శుద్ధ ఘనం లేదా శుద్ధ ద్రవం గాఢత స్థిరం, కాబట్టి దానిని 1 గా తీసుకుని సమీకరణం నుండి వదిలివేస్తారు.
| సమతాస్థితి | Kc | Kp |
|---|---|---|
| CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) | [CO₂] | pCO₂ |
| Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)₄(g) | [Ni(CO)₄] / [CO]⁴ | pNi(CO)₄ / (pCO)⁴ |
| H₂O(l) ⇌ H₂O(g) | [H₂O(g)] | pH₂O |
CaCO₃ విషయంలో, ప్రతి ఘనంలో కొంత మొత్తం ఉన్నంత వరకు, ఘన CaCO₃, CaO ల పరిమాణాలు ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద pCO₂ విలువను మార్చవు.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం అనువర్తనాలు
1. చర్య పరిధి. K పెద్దగా ఉంటే సమతాస్థితి వద్ద ఎక్కువగా ఉత్పన్నాలు ఉంటాయి.
| K విలువ | అర్థం |
|---|---|
| K > 10³ | ఉత్పన్నాలు అధికం; చర్య దాదాపు పూర్తి వరకు జరుగుతుంది |
| 10⁻³ < K < 10³ | క్రియాజనకాలు, ఉత్పన్నాలు రెండూ గణనీయ మొత్తాలలో ఉంటాయి |
| K < 10⁻³ | క్రియాజనకాలు అధికం; చాలా తక్కువ ఉత్పన్నం ఏర్పడుతుంది |
K చర్య ఎంతవరకు జరుగుతుందో చెబుతుంది, ఎంత వేగంగా జరుగుతుందో కాదు.
2. చర్య దిశ: చర్య భాగఫలం Q (reaction quotient). Q రూపం K లాగానే ఉంటుంది, కానీ ఏ క్షణంలోనైనా ఉన్న గాఢతలు (లేదా పీడనాలు) తో రాస్తారు.
| పోలిక | దిశ |
|---|---|
| Q < K | నికర పురోగామి చర్య (ఉత్పన్నాలు ఏర్పడతాయి) |
| Q > K | నికర తిరోగామి చర్య (క్రియాజనకాలు ఏర్పడతాయి) |
| Q = K | సమతాస్థితి; నికర మార్పు లేదు |
సాధించిన ఉదాహరణ 3. H₂ + I₂ ⇌ 2HI కు Kc = 36. ఒక మిశ్రమంలో [H₂] = [I₂] = 0.5 mol L⁻¹ మరియు [HI] = 4 mol L⁻¹. Q = 4² / (0.5 × 0.5) = 16/0.25 = 64. Q > K కాబట్టి చర్య తిరోగామి దిశలో మారుతుంది.
3. సమతాస్థితి గాఢతలు. ఆరంభ గాఢతలు రాయండి, x మార్పు అనుకోండి, సమతాస్థితి సమీకరణం రాయండి, x కోసం సాధించండి (సాధించిన ఉదాహరణ 2 లో లాగా).
K, Q మరియు గిబ్స్ శక్తి మధ్య సంబంధం
ΔG = ΔG° + RT ln Q. సమతాస్థితి వద్ద ΔG = 0 మరియు Q = K, కాబట్టి
ΔG° = −RT ln K = −2.303 RT log K
| ΔG° | K | సమతాస్థితి స్థానం |
|---|---|---|
| రుణాత్మకం | K > 1 | ఉత్పన్నాలకు అనుకూలం |
| సున్నా | K = 1 | క్రియాజనకాలు, ఉత్పన్నాలు పోల్చదగినవి |
| ధనాత్మకం | K < 1 | క్రియాజనకాలకు అనుకూలం |
అలాగే ΔG = RT ln (Q/K). Q < K అయినప్పుడు ΔG రుణాత్మకం, పురోగామి చర్య ఆకస్మికం. Q > K అయినప్పుడు ΔG ధనాత్మకం, తిరోగామి చర్య ఆకస్మికం.
సాధించిన ఉదాహరణ 4. ఒక చర్యకు 300 K వద్ద K = 1000. ΔG° = −2.303 × 8.314 × 300 × log 1000 = −2.303 × 8.314 × 300 × 3 = −17232 J, సుమారు −17.2 kJ mol⁻¹.
లీ-ఛాటెలియర్ సూత్రం (Le Chatelier's principle)
సమతాస్థితిలోని వ్యవస్థను గాఢత, పీడనం, ఘనపరిమాణం లేదా ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో భంగపరిస్తే, ఆ మార్పు ప్రభావాన్ని పాక్షికంగా రద్దు చేసేలా అది మారుతుంది.
| మార్పు | సమతాస్థితిపై ప్రభావం | K పై ప్రభావం |
|---|---|---|
| క్రియాజనకాన్ని కలపడం (లేదా ఉత్పన్నాన్ని తీసివేయడం) | పురోగామి దిశలో మారుతుంది | ఏమీ లేదు |
| ఉత్పన్నాన్ని కలపడం (లేదా క్రియాజనకాన్ని తీసివేయడం) | తిరోగామి దిశలో మారుతుంది | ఏమీ లేదు |
| పీడనం పెంచడం (ఘనపరిమాణం తగ్గించడం) | వాయు మోల్లు తక్కువగా ఉన్న వైపుకు మారుతుంది | ఏమీ లేదు |
| పీడనం తగ్గించడం (ఘనపరిమాణం పెంచడం) | వాయు మోల్లు ఎక్కువగా ఉన్న వైపుకు మారుతుంది | ఏమీ లేదు |
| ఉష్ణోగ్రత పెంచడం | ఉష్ణగ్రాహక దిశలో మారుతుంది | మారుతుంది |
| ఉష్ణోగ్రత తగ్గించడం | ఉష్ణమోచక దిశలో మారుతుంది | మారుతుంది |
| ఉత్ప్రేరకం కలపడం | మార్పు లేదు; సమతాస్థితి త్వరగా చేరుతుంది | ఏమీ లేదు |
| స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద జడ వాయువు కలపడం | మార్పు లేదు (పాక్షిక పీడనాలు మారవు) | ఏమీ లేదు |
| స్థిర పీడనం వద్ద జడ వాయువు కలపడం | ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది; వాయు మోల్లు ఎక్కువగా ఉన్న వైపుకు మారుతుంది | ఏమీ లేదు |
- Δn = 0 అయితే (ఉదాహరణకు H₂ + I₂ ⇌ 2HI), పీడనం సమతాస్థితి స్థానంపై ప్రభావం చూపదు.
- ఉష్ణమోచక చర్యకు ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే K తగ్గుతుంది. ఉష్ణగ్రాహక చర్యకు ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే K పెరుగుతుంది.
- హేబర్ ప్రక్రియ (Haber process): N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), ΔH = −92.4 kJ mol⁻¹. అధిక పీడనం (సుమారు 200 atm) NH₃ కు అనుకూలం, ఎందుకంటే 4 mol వాయువు 2 mol అవుతుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత కూడా NH₃ కు అనుకూలం, ఎందుకంటే చర్య ఉష్ణమోచకం, కానీ అది చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇనుము ఉత్ప్రేరకం (మాలిబ్డినం ప్రోత్సాహకంగా)తో మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత (సుమారు 700 K) వాడతారు. NH₃ ఏర్పడగానే తొలగించడం కూడా సమతాస్థితిని పురోగామి దిశలో మారుస్తుంది.
- N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g) ఉష్ణగ్రాహకం (ΔH = +180.7 kJ mol⁻¹) మరియు Δn = 0. అధిక ఉష్ణోగ్రత NO దిగుబడిని పెంచుతుంది, పీడనం ప్రభావం చూపదు.
- PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) ఉష్ణగ్రాహకం, Δn = +1. అధిక ఉష్ణోగ్రత, తక్కువ పీడనం వియోగానికి అనుకూలం.
- మంచు ⇌ నీరు: మంచు సాంద్రత నీటి కంటే తక్కువ, కాబట్టి నీటి ఘనపరిమాణం చిన్నది. పీడనం పెంచితే ద్రవీభవనానికి అనుకూలం.
- Fe³⁺(aq) + SCN⁻(aq) ⇌ [Fe(SCN)]²⁺(aq) లో, Fe³⁺ లేదా SCN⁻ కలిపితే ఎరుపు రంగు గాఢమవుతుంది, ఎందుకంటే సమతాస్థితి పురోగామి దిశలో మారుతుంది.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం మార్పులు
| చర్యపై ప్రక్రియ | కొత్త సమతాస్థితి స్థిరాంకం |
|---|---|
| చర్యను తిప్పడం | K′ = 1/K |
| గుణకాలను n తో గుణించడం | K′ = Kⁿ |
| గుణకాలను n తో భాగించడం (ఉదాహరణకు 2 తో) | K′ = K^(1/n) |
| రెండు చర్యలను కలపడం | K = K₁ × K₂ |
| చర్య 1 నుండి చర్య 2 ను తీసివేయడం | K = K₁ / K₂ |
సాధించిన ఉదాహరణ 5. A ⇌ B కు K = 4. అప్పుడు B ⇌ A కు K = 1/4 = 0.25; 2A ⇌ 2B కు K = 4² = 16; ½A ⇌ ½B కు K = 4^½ = 2.
సాధించిన ఉదాహరణ 6. N₂ + O₂ ⇌ 2NO కు K₁ మరియు 2NO + O₂ ⇌ 2NO₂ కు K₂ అయితే, N₂ + 2O₂ ⇌ 2NO₂ కు K = K₁ × K₂.
ఇవే నియమాలు ΔG° విలువలను కలుపుతాయి: చర్యలను కలిపితే వాటి ΔG° విలువలు కూడుతాయి, దీనివల్ల K విలువలు గుణింపబడతాయి.
NEET లో జాగ్రత్తలు
- 1. సమతాస్థితి గతిశీలం. చర్యలు ఆగవు; వాటి రేట్లు సమానం.
- 2. రేట్లు సమానమైతే గాఢతలు సమానం అని కాదు. సమతాస్థితి వద్ద గాఢతలు స్థిరంగా ఉంటాయి, సమానంగా కాదు.
- 3. ఉత్ప్రేరకం రెండు దిశల రేటునూ సమానంగా మారుస్తుంది. అది K ని కానీ సమతాస్థితి సంఘటనాన్ని కానీ మార్చదు.
- 4. K విలువను ఉష్ణోగ్రత మాత్రమే మారుస్తుంది. గాఢత, పీడనం, ఘనపరిమాణం, జడ వాయువు Q ని లేదా సమతాస్థితి స్థానాన్ని మారుస్తాయి, K ని కాదు.
- 5. శుద్ధ ఘనాలు, ద్రవాలు K లో కనిపించవు. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) కు Kc = [CO₂].
- 6. Δn = 0 అయినప్పుడు మాత్రమే Kp = Kc. R పీడన ప్రమాణంతో సరిపోలాలి.
- 7. స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద కలిపిన జడ వాయువు సమతాస్థితిని మార్చదు, కానీ స్థిర పీడనం వద్ద Δn ≠ 0 అయితే మారుస్తుంది.
- 8. K చర్య పరిధిని చెబుతుంది, వేగాన్ని కాదు.
- 9. Q, K ఒకటి కాదు. Q ని ఏ క్షణంలోనైనా లెక్కించవచ్చు; K ను సమతాస్థితి వద్ద మాత్రమే.
- 10. తిప్పిన చర్యకు K′ = 1/K; గుణకాలు రెట్టింపు అయితే K′ = K², 2K కాదు.
ఒక్క వాక్య సారాంశాలు
- 1. సమతాస్థితి వద్ద పురోగామి చర్య రేటు తిరోగామి చర్య రేటుకు సమానం.
- 2. 273 K, 1 atm వద్ద మంచు, నీరు సమతాస్థితిలో ఉంటాయి.
- 3. సమతాస్థితి బాష్ప పీడనం ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
- 4. హెన్రీ నియమం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయు ద్రావణీయత దాని పీడనానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
- 5. H₂ + I₂ ⇌ 2HI కు Kc = [HI]² / ([H₂][I₂]).
- 6. Kp = Kc(RT)^Δn.
- 7. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) కు Kp = pCO₂.
- 8. K > 10³ అంటే చర్య దాదాపు పూర్తి వరకు జరుగుతుంది.
- 9. Q < K: చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది. Q > K: తిరోగామి దిశలో జరుగుతుంది.
- 10. ΔG° = −2.303 RT log K.
- 11. తిప్పిన చర్యకు K′ = 1/K, చర్యలను కలిపితే K విలువలు గుణింపబడతాయి.
- 12. అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉష్ణగ్రాహక దిశకు అనుకూలం.
- 13. అధిక పీడనం తక్కువ వాయు మోల్లు ఉన్న వైపుకు అనుకూలం.
- 14. ఉత్ప్రేరకం K ని మార్చదు.
- 15. హేబర్ ప్రక్రియలో సుమారు 200 atm, సుమారు 700 K మరియు ఇనుము ఉత్ప్రేరకం వాడతారు.
సాధన ప్రశ్నలు
రసాయన సమతాస్థితి వద్ద,
- క్రియాజనకాలు, ఉత్పన్నాల గాఢతలు సమానం
- పురోగామి చర్య ఆగిపోయింది
- తిరోగామి చర్య రేటు సున్నా
- పురోగామి, తిరోగామి చర్యల రేట్లు సమానం
సమాధానం
D. పురోగామి, తిరోగామి చర్యల రేట్లు సమానం
సమతాస్థితి గతిశీలం: రెండు చర్యలూ సమాన రేట్లతో కొనసాగుతాయి, కాబట్టి గాఢతలు స్థిరంగా ఉంటాయి.
At chemical equilibrium,
- the concentrations of reactants and products are equal
- the forward reaction has stopped
- the rate of the reverse reaction is zero
- the rates of the forward and reverse reactions are equal
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) కు సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kc
- [N₂][H₂]³ / [NH₃]²
- [NH₃]² / ([N₂][H₂]³)
- [NH₃]² / ([N₂][H₂]²)
- [NH₃] / ([N₂][H₂])
సమాధానం
B. [NH₃]² / ([N₂][H₂]³)
ఉత్పన్నాల గాఢతలను క్రియాజనకాల గాఢతలతో భాగించాలి, ప్రతిదానిని దాని గుణకంతో ఘాతం చేయాలి.
The equilibrium constant Kc for N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) is
- [N₂][H₂]³ / [NH₃]²
- [NH₃]² / ([N₂][H₂]³)
- [NH₃]² / ([N₂][H₂]²)
- [NH₃] / ([N₂][H₂])
CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) కు Kc సమీకరణం
- [CO₂]
- [CaO][CO₂] / [CaCO₃]
- [CaO] / [CaCO₃]
- 1 / [CO₂]
సమాధానం
A. [CO₂]
శుద్ధ ఘనాలను సమతాస్థితి స్థిరాంక సమీకరణం నుండి వదిలివేస్తారు.
For CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g), the expression for Kc is
- [CO₂]
- [CaO][CO₂] / [CaCO₃]
- [CaO] / [CaCO₃]
- 1 / [CO₂]
RT = 25 L bar mol⁻¹ ఉన్న ఉష్ణోగ్రత వద్ద COCl₂(g) ⇌ CO(g) + Cl₂(g) కు Kc = 0.4 mol L⁻¹. Kp విలువ
- 0.016 bar
- 100 bar
- 10 bar
- 0.4 bar
సమాధానం
C. 10 bar
Δn = +1, కాబట్టి Kp = Kc(RT) = 0.4 × 25 = 10 bar.
For COCl₂(g) ⇌ CO(g) + Cl₂(g), Kc = 0.4 mol L⁻¹ at a temperature where RT = 25 L bar mol⁻¹. The value of Kp is
- 0.016 bar
- 100 bar
- 10 bar
- 0.4 bar
RT = 25 L bar mol⁻¹ ఉన్న ఉష్ణోగ్రత వద్ద 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) కు Kc = 50 L mol⁻¹. Kp విలువ
- 2 bar⁻¹
- 1250 bar⁻¹
- 50 bar⁻¹
- 25 bar⁻¹
సమాధానం
A. 2 bar⁻¹
Δn = 2 − 3 = −1, కాబట్టి Kp = Kc/(RT) = 50/25 = 2 bar⁻¹.
For 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), Kc = 50 L mol⁻¹ at a temperature where RT = 25 L bar mol⁻¹. The value of Kp is
- 2 bar⁻¹
- 1250 bar⁻¹
- 50 bar⁻¹
- 25 bar⁻¹
H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) కు Kc = 49. అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) కు Kc విలువ
- 7
- 49
- 1/7
- 1/49
సమాధానం
D. 1/49
విలోమ చర్యకు K′ = 1/K = 1/49.
For H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g), Kc = 49. The value of Kc for 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) at the same temperature is
- 7
- 49
- 1/7
- 1/49
H₂ + I₂ ⇌ 2HI కు Kc = 50. ఒక మిశ్రమంలో [H₂] = 0.2, [I₂] = 0.1 మరియు [HI] = 1.0 mol L⁻¹. ఈ మిశ్రమం
- పురోగామి దిశలో మారుతోంది
- తిరోగామి దిశలో మారుతోంది
- సమతాస్థితిలో ఉంది
- ఉత్ప్రేరకం కలిపిన తర్వాత మాత్రమే సమతాస్థితిలో ఉంటుంది
సమాధానం
C. సమతాస్థితిలో ఉంది
Q = (1.0)²/(0.2 × 0.1) = 50 = Kc, కాబట్టి నికర మార్పు లేదు.
For H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kc = 50. A mixture has [H₂] = 0.2, [I₂] = 0.1 and [HI] = 1.0 mol L⁻¹. This mixture is
- shifting forward
- shifting backward
- at equilibrium
- at equilibrium only after a catalyst is added
300 K వద్ద ఒక చర్యకు K = 10. R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ మరియు log 10 = 1 తీసుకుంటే ΔG° దాదాపు
- −57.4 kJ mol⁻¹
- −5.74 kJ mol⁻¹
- −2.50 kJ mol⁻¹
- +5.74 kJ mol⁻¹
సమాధానం
B. −5.74 kJ mol⁻¹
ΔG° = −2.303 RT log K = −2.303 × 8.314 × 300 × 1 = −5744 J.
A reaction has K = 10 at 300 K. Taking R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ and log 10 = 1, ΔG° is nearest to
- −57.4 kJ mol⁻¹
- −5.74 kJ mol⁻¹
- −2.50 kJ mol⁻¹
- +5.74 kJ mol⁻¹
ఒక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ మారేది
- ఉత్ప్రేరకం కలపడంతో
- ఒక క్రియాజనకం ఆరంభ గాఢతతో
- ఉష్ణోగ్రతతో
- పీడనంతో
సమాధానం
C. ఉష్ణోగ్రతతో
K ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
The value of the equilibrium constant of a reaction changes with
- addition of a catalyst
- the initial concentration of a reactant
- temperature
- pressure
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) సమతాస్థితికి స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద జడ వాయువు కలిపారు. సమతాస్థితి
- తిరోగామి దిశలో మారుతుంది
- మారదు
- మారుతుంది మరియు Kc పెరుగుతుంది
- పురోగామి దిశలో మారుతుంది
సమాధానం
B. మారదు
స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద చర్య జరిపే వాయువుల గాఢతలు (పాక్షిక పీడనాలు) మారవు.
An inert gas is added at constant volume to the equilibrium N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g). The equilibrium
- shifts backward
- does not shift
- shifts and Kc increases
- shifts forward
హేబర్ ప్రక్రియలో అమ్మోనియా దిగుబడికి అనుకూలమైనవి
- అధిక పీడనం మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత
- తక్కువ పీడనం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత
- అధిక పీడనం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత
- తక్కువ పీడనం మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత
సమాధానం
A. అధిక పీడనం మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత
4 mol వాయువు 2 mol అవుతుంది, మరియు పురోగామి చర్య ఉష్ణమోచకం.
The yield of ammonia in the Haber process is favoured by
- high pressure and low temperature
- low pressure and high temperature
- high pressure and high temperature
- low pressure and low temperature
1 L పాత్రలో 2NO₂ ⇌ N₂O₄ సమతాస్థితి వద్ద [NO₂] = 0.1 mol L⁻¹ మరియు [N₂O₄] = 0.4 mol L⁻¹. Kc విలువ
- 0.25 L mol⁻¹
- 4 L mol⁻¹
- 0.025 L mol⁻¹
- 40 L mol⁻¹
సమాధానం
D. 40 L mol⁻¹
Kc = [N₂O₄]/[NO₂]² = 0.4/(0.1)² = 40.
At equilibrium in a 1 L vessel, [NO₂] = 0.1 mol L⁻¹ and [N₂O₄] = 0.4 mol L⁻¹ for 2NO₂ ⇌ N₂O₄. The value of Kc is
- 0.25 L mol⁻¹
- 4 L mol⁻¹
- 0.025 L mol⁻¹
- 40 L mol⁻¹
A ⇌ B కు K₁ = 2, B ⇌ C కు K₂ = 5. A ⇌ C కు సమతాస్థితి స్థిరాంకం
- 7
- 2.5
- 10
- 0.4
సమాధానం
C. 10
చర్యలను కలిపితే స్థిరాంకాలు గుణింపబడతాయి: 2 × 5 = 10.
For A ⇌ B, K₁ = 2, and for B ⇌ C, K₂ = 5. The equilibrium constant for A ⇌ C is
- 7
- 2.5
- 10
- 0.4
ఈ క్రింది వాటిలో విజాతీయ సమతాస్థితి ఏది?
- CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
- CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) ⇌ CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l)
- H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)
- N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
సమాధానం
A. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
ఘనం, వాయువు రెండూ ఉన్నాయి, కాబట్టి ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రావస్థలు ఉన్నాయి.
Which of the following is a heterogeneous equilibrium?
- CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
- CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) ⇌ CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l)
- H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)
- N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
సోడా సీసా తెరిచినప్పుడు వాయు బుడగలు కనిపించడానికి కారణం
- CO₂ నీటితో చర్య జరిపి వాయువును ఇస్తుంది
- ద్రవంపై పీడనం పెరిగి CO₂ ద్రావణీయత పెరుగుతుంది
- ద్రవం ఉష్ణోగ్రత తగ్గి CO₂ విడుదలవుతుంది
- ద్రవంపై పీడనం తగ్గి CO₂ ద్రావణీయత తగ్గుతుంది
సమాధానం
D. ద్రవంపై పీడనం తగ్గి CO₂ ద్రావణీయత తగ్గుతుంది
హెన్రీ నియమం: వాయువు ద్రావణీయత దాని పీడనానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
Bubbles of gas appear when a soda bottle is opened because
- CO₂ reacts with water to give a gas
- the pressure above the liquid rises and the solubility of CO₂ increases
- the temperature of the liquid falls and CO₂ is released
- the pressure above the liquid falls and the solubility of CO₂ decreases
300 K వద్ద ఒక చర్యకు K = 100 మరియు Q = 1. R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ మరియు log 100 = 2 తీసుకుంటే ΔG దాదాపు
- +11.5 kJ mol⁻¹
- −11.5 kJ mol⁻¹
- 0 kJ mol⁻¹
- −23.0 kJ mol⁻¹
సమాధానం
B. −11.5 kJ mol⁻¹
ΔG = 2.303 RT log (Q/K) = 2.303 × 8.314 × 300 × (−2) = −11488 J.
For a reaction at 300 K, K = 100 and Q = 1. Taking R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ and log 100 = 2, ΔG is nearest to
- +11.5 kJ mol⁻¹
- −11.5 kJ mol⁻¹
- 0 kJ mol⁻¹
- −23.0 kJ mol⁻¹
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: రసాయన సమతాస్థితి స్వభావంలో గతిశీలం. ప్రవచనం II: సమతాస్థితి వద్ద పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు ఆగిపోతాయి.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
రెండు చర్యలూ సమాన రేట్లతో కొనసాగుతాయి, కాబట్టి ప్రవచనం II సరికాదు.
Given below are two statements: Statement I: Chemical equilibrium is dynamic in nature. Statement II: At equilibrium the forward and reverse reactions stop.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) కు Kp = Kc. ప్రవచనం II: ఈ చర్యకు Δn = 0.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
Kp = Kc(RT)^Δn, మరియు Δn = 0 అయితే రెండు స్థిరాంకాలు సమానం.
Given below are two statements: Statement I: Kp = Kc for H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g). Statement II: Δn = 0 for this reaction.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: ఉత్ప్రేరకం కలపడం సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని పెంచుతుంది. ప్రవచనం II: ఉత్ప్రేరకం పురోగామి, తిరోగామి చర్యల రేట్లను సమానంగా పెంచుతుంది.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
ఉత్ప్రేరకం K ని మార్చదు; ప్రవచనం II సత్యం.
Given below are two statements: Statement I: Addition of a catalyst increases the equilibrium constant. Statement II: A catalyst increases the rates of forward and reverse reactions equally.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: సమతాస్థితిలో ఉన్న N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ కు స్థిర పీడనం వద్ద జడ వాయువు కలిపితే సమతాస్థితి తిరోగామి దిశలో మారుతుంది. ప్రవచనం II: స్థిర పీడనం వద్ద జడ వాయువు కలపడం ఘనపరిమాణాన్ని పెంచుతుంది, ఇది ఎక్కువ వాయు మోల్లు ఉన్న వైపుకు అనుకూలం.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది, పాక్షిక పీడనాలు తగ్గుతాయి, మరియు 4 mol (క్రియాజనకాలు) ఉన్న వైపుకు అనుకూలం.
Given below are two statements: Statement I: When an inert gas is added at constant pressure to N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ at equilibrium, the equilibrium shifts backward. Statement II: Addition of inert gas at constant pressure increases the volume, which favours the side with more moles of gas.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
ఈ క్రింది వాటిలో ఏ ప్రవచనాలు సరైనవి? 1. గుణకాలు రెట్టింపు చేసిన చర్యకు K′ = K². 2. విలోమ చర్యకు K′ = 1/K. 3. రెండు చర్యలను కలిపినప్పుడు K = K₁ + K₂.
- 1, 2 మరియు 3
- 1 మరియు 3 మాత్రమే
- 2 మరియు 3 మాత్రమే
- 1 మరియు 2 మాత్రమే
సమాధానం
D. 1 మరియు 2 మాత్రమే
చర్యలను కలిపితే వాటి స్థిరాంకాలు గుణింపబడతాయి, కాబట్టి ప్రవచనం 3 సరికాదు.
Which of the following statements are correct? 1. For a reaction with coefficients doubled, K′ = K². 2. For the reverse reaction, K′ = 1/K. 3. On adding two reactions, K = K₁ + K₂.
- 1, 2 and 3
- 1 and 3 only
- 2 and 3 only
- 1 and 2 only
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: ఉష్ణగ్రాహక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు తగ్గుతుంది. ప్రవచనం II: ఉష్ణమోచక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు పెరుగుతుంది.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
B. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
ఉష్ణోగ్రతతో ఉష్ణగ్రాహక చర్య K పెరుగుతుంది, ఉష్ణమోచక చర్య K తగ్గుతుంది.
Given below are two statements: Statement I: The equilibrium constant of an endothermic reaction decreases when the temperature is raised. Statement II: The equilibrium constant of an exothermic reaction increases when the temperature is raised.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
ఈ క్రింది వాటిలో ఏ ప్రవచనాలు సరైనవి? 1. Q < K అయితే చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది. 2. Q > K అయితే చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది. 3. Q = K అయితే వ్యవస్థ సమతాస్థితిలో ఉంటుంది.
- 1 మరియు 2 మాత్రమే
- 2 మరియు 3 మాత్రమే
- 1 మరియు 3 మాత్రమే
- 1, 2 మరియు 3
సమాధానం
C. 1 మరియు 3 మాత్రమే
Q > K అయితే చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగుతుంది, కాబట్టి ప్రవచనం 2 తప్పు.
Which of the following statements are correct? 1. If Q < K, the reaction proceeds in the forward direction. 2. If Q > K, the reaction proceeds in the forward direction. 3. If Q = K, the system is at equilibrium.
- 1 and 2 only
- 2 and 3 only
- 1 and 3 only
- 1, 2 and 3
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) కు Kp = pCO₂. ప్రవచనం II: శుద్ధ ఘనాలు సమతాస్థితి స్థిరాంక సమీకరణంలో చేరవు.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
ఘనాల గాఢత స్థిరం, వాటిని 1 గా తీసుకుంటారు.
Given below are two statements: Statement I: For CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g), Kp = pCO₂. Statement II: Pure solids are not included in the equilibrium constant expression.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: విలోమ చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం పురోగామి చర్య స్థిరాంకానికి వ్యుత్క్రమం. ప్రవచనం II: పురోగామి, తిరోగామి చర్యల సమతాస్థితి స్థిరాంకాలు సమానం.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
K′ = 1/K, కాబట్టి K = 1 అయితే తప్ప రెండూ సమానం కావు.
Given below are two statements: Statement I: The equilibrium constant for the reverse reaction is the reciprocal of that for the forward reaction. Statement II: The equilibrium constants of the forward and reverse reactions are equal.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి: ప్రవచనం I: N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g) లో పీడనం పెంచితే NO దిగుబడి పెరుగుతుంది. ప్రవచనం II: Δn = 0 అయినప్పుడు పీడనం సమతాస్థితి స్థానంపై ప్రభావం చూపదు.
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
- ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
- ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
- ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
సమాధానం
D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
ఇక్కడ Δn = 0, కాబట్టి పీడనం ప్రభావం చూపదు; ప్రవచనం I సరికాదు.
Given below are two statements: Statement I: Increase in pressure increases the yield of NO in N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g). Statement II: When Δn = 0, pressure has no effect on the position of equilibrium.
- Both Statement I and Statement II are correct
- Both Statement I and Statement II are incorrect
- Statement I is correct but Statement II is incorrect
- Statement I is incorrect but Statement II is correct
నిశ్చితవాక్యం (A): H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) సమతాస్థితిపై పీడనం ప్రభావం చూపదు. కారణం (R): రెండు వైపులా వాయు మోల్ల సంఖ్య సమానం.
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
రెండు వైపులా వాయు మోల్లు సమానమైతే, పీడన మార్పు ఏ వైపుకూ అనుకూలం కాదు.
Assertion (A): Pressure has no effect on the equilibrium H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g). Reason (R): The number of moles of gas is the same on both sides.
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): సోడా సీసా తెరిచినప్పుడు కరిగిన CO₂ బయటకు వస్తుంది. కారణం (R): ద్రవంలో వాయు ద్రావణీయత ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే పెరుగుతుంది.
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
C. A సత్యం కానీ R అసత్యం
A సత్యం (పీడనం తగ్గుతుంది), కానీ ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే వాయు ద్రావణీయత సాధారణంగా తగ్గుతుంది, కాబట్టి R అసత్యం.
Assertion (A): Dissolved CO₂ escapes when a soda bottle is opened. Reason (R): The solubility of a gas in a liquid increases with rise of temperature.
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): ఉత్ప్రేరకం సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువను మార్చదు. కారణం (R): హేబర్ ప్రక్రియలో ఇనుము ఉత్ప్రేరకం వాడతారు.
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
B. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
రెండూ సత్యం, కానీ హేబర్ ప్రక్రియలో ఇనుము వాడకం K ఎందుకు మారదో వివరించదు.
Assertion (A): A catalyst does not change the value of the equilibrium constant. Reason (R): The Haber process uses an iron catalyst.
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): ఉష్ణమోచక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు పెరుగుతుంది. కారణం (R): అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉష్ణగ్రాహక దిశకు అనుకూలం.
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
D. A అసత్యం కానీ R సత్యం
A అసత్యం: ఉష్ణమోచక చర్యకు K తగ్గుతుంది. R సత్యం.
Assertion (A): The equilibrium constant of an exothermic reaction increases when the temperature is raised. Reason (R): High temperature favours the endothermic direction.
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద జడ వాయువు కలపడం సమతాస్థితిని భంగపరచదు. కారణం (R): జడ వాయువు చర్య జరిపే వాయువుల పాక్షిక పీడనాలను మారుస్తుంది.
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
C. A సత్యం కానీ R అసత్యం
A సత్యం, కానీ స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద జడ వాయువు పాక్షిక పీడనాలను మార్చదు, కాబట్టి R అసత్యం.
Assertion (A): Addition of an inert gas at constant volume does not disturb the equilibrium. Reason (R): An inert gas changes the partial pressures of the reacting gases.
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
నిశ్చితవాక్యం (A): సమతాస్థితిలో ఉన్న వ్యవస్థకు ΔG = 0. కారణం (R): సమతాస్థితి వద్ద Q = K, మరియు ΔG = RT ln (Q/K).
- A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
- A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
- A సత్యం కానీ R అసత్యం
- A అసత్యం కానీ R సత్యం
సమాధానం
A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
Q = K అయితే ln 1 = 0, కాబట్టి ΔG = 0.
Assertion (A): ΔG = 0 for a system at equilibrium. Reason (R): At equilibrium Q = K, and ΔG = RT ln (Q/K).
- Both A and R are true and R is the correct explanation of A
- Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
- A is true but R is false
- A is false but R is true
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) b. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) c. PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) d. 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) జాబితా II: i. Kp = Kc ii. Kp = Kc(RT) iii. Kp = Kc(RT)⁻² iv. Kp = Kc(RT)⁻¹
- a-iv, b-i, c-ii, d-iii
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
సమాధానం
B. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
Δn విలువలు వరుసగా −2, 0, +1 మరియు −1.
Match List I with List II. List I: a. N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) b. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) c. PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) d. 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) List II: i. Kp = Kc ii. Kp = Kc(RT) iii. Kp = Kc(RT)⁻² iv. Kp = Kc(RT)⁻¹
- a-iv, b-i, c-ii, d-iii
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. Q < K b. Q > K c. Q = K d. K > 10³ జాబితా II: i. నికర తిరోగామి చర్య ii. వ్యవస్థ సమతాస్థితిలో ఉంది iii. నికర పురోగామి చర్య iv. చర్య దాదాపు పూర్తి వరకు జరుగుతుంది
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-i, c-iv, d-ii
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
సమాధానం
B. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
Q < K అయితే పురోగామి మార్పు, Q > K అయితే తిరోగామి మార్పు, Q = K అయితే సమతాస్థితి.
Match List I with List II. List I: a. Q < K b. Q > K c. Q = K d. K > 10³ List II: i. Net backward reaction ii. System at equilibrium iii. Net forward reaction iv. Reaction goes nearly to completion
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-i, c-iv, d-ii
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. పీడనం పెంచడం b. ఉష్ణోగ్రత పెంచడం c. ఉత్ప్రేరకం కలపడం d. NH₃ కలపడం జాబితా II: i. పురోగామి దిశలో మారుతుంది ii. తిరోగామి దిశలో మారుతుంది మరియు K తగ్గుతుంది iii. స్థానంలో మార్పు లేదు iv. తిరోగామి దిశలో మారుతుంది మరియు K మారదు
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iv, c-iii, d-ii
- a-i, b-ii, c-iii, d-iv
సమాధానం
D. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (ఉష్ణమోచకం) కు: అధిక పీడనం NH₃ కు అనుకూలం; అధిక ఉష్ణోగ్రత తిరోగామి దిశలో మార్చి K ను తగ్గిస్తుంది; ఉత్ప్రేరకం మార్చదు; అదనపు NH₃ K ను మార్చకుండా తిరోగామి దిశలో మారుస్తుంది.
Match List I with List II. List I: a. Increase of pressure b. Increase of temperature c. Addition of a catalyst d. Addition of NH₃ List II: i. Shifts forward ii. Shifts backward and K decreases iii. No change in position iv. Shifts backward and K is unchanged
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iv, c-iii, d-ii
- a-i, b-ii, c-iii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) b. Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)₄(g) c. 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) d. H₂O(l) ⇌ H₂O(g) జాబితా II: i. [CO₂] ii. [Ni(CO)₄] / [CO]⁴ iii. [N₂O₄] / [NO₂]² iv. [H₂O(g)]
- a-iv, b-ii, c-iii, d-i
- a-i, b-ii, c-iii, d-iv
- a-i, b-ii, c-iv, d-iii
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
సమాధానం
B. a-i, b-ii, c-iii, d-iv
శుద్ధ ఘనాలు, శుద్ధ ద్రవాలను Kc నుండి వదిలివేస్తారు.
Match List I with List II. List I: a. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) b. Ni(s) + 4CO(g) ⇌ Ni(CO)₄(g) c. 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) d. H₂O(l) ⇌ H₂O(g) List II: i. [CO₂] ii. [Ni(CO)₄] / [CO]⁴ iii. [N₂O₄] / [NO₂]² iv. [H₂O(g)]
- a-iv, b-ii, c-iii, d-i
- a-i, b-ii, c-iii, d-iv
- a-i, b-ii, c-iv, d-iii
- a-ii, b-i, c-iii, d-iv
జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. మంచు ⇌ నీరు b. మూసిన పాత్రలో నీరు ⇌ నీటి బాష్పం c. చక్కెర(s) ⇌ సంతృప్త ద్రావణంలో చక్కెర d. CO₂(g) ⇌ CO₂(aq) జాబితా II: i. సమతాస్థితి బాష్ప పీడనం ii. ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రావణీయత iii. 273 K మరియు 1 atm వద్ద రెండు ప్రావస్థలూ కలిసి ఉంటాయి iv. కరిగిన పరిమాణం వాయు పీడనానికి అనులోమానుపాతం
- a-iii, b-i, c-iv, d-ii
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
సమాధానం
B. a-iii, b-i, c-ii, d-iv
ప్రతి భౌతిక సమతాస్థితి దాని స్థిర ధర్మంతో జతచేయబడింది.
Match List I with List II. List I: a. Ice ⇌ water b. Water ⇌ water vapour in a closed vessel c. Sugar(s) ⇌ sugar in a saturated solution d. CO₂(g) ⇌ CO₂(aq) List II: i. Equilibrium vapour pressure ii. Solubility at a given temperature iii. Both phases coexist at 273 K and 1 atm iv. Dissolved amount proportional to gas pressure
- a-iii, b-i, c-iv, d-ii
- a-iii, b-i, c-ii, d-iv
- a-iii, b-ii, c-i, d-iv
- a-i, b-iii, c-ii, d-iv
1 L పాత్రలో A(g), B(g) ఒక్కొక్క మోల్ ఉంచి చర్య జరిపారు: A + B ⇌ C + D, Kc = 4. సమతాస్థితి వద్ద [C] దాదాపు
- 0.67 mol L⁻¹
- 0.33 mol L⁻¹
- 0.50 mol L⁻¹
- 0.80 mol L⁻¹
సమాధానం
A. 0.67 mol L⁻¹
x²/(1 − x)² = 4, కాబట్టి x/(1 − x) = 2 మరియు x = 2/3 = 0.67.
One mole each of A(g) and B(g) are placed in a 1 L vessel and react: A + B ⇌ C + D, Kc = 4. At equilibrium [C] is nearest to
- 0.67 mol L⁻¹
- 0.33 mol L⁻¹
- 0.50 mol L⁻¹
- 0.80 mol L⁻¹
PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂ కు Kc = 0.04 mol L⁻¹. సమతాస్థితి వద్ద [PCl₃] = [Cl₂] = 0.2 mol L⁻¹. PCl₅ గాఢత
- 0.04 mol L⁻¹
- 0.2 mol L⁻¹
- 1.0 mol L⁻¹
- 5.0 mol L⁻¹
సమాధానం
C. 1.0 mol L⁻¹
[PCl₅] = (0.2 × 0.2)/0.04 = 1.0 mol L⁻¹.
For PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, Kc = 0.04 mol L⁻¹. At equilibrium [PCl₃] = [Cl₂] = 0.2 mol L⁻¹. The concentration of PCl₅ is
- 0.04 mol L⁻¹
- 0.2 mol L⁻¹
- 1.0 mol L⁻¹
- 5.0 mol L⁻¹
N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) కు సమతాస్థితి వద్ద పాక్షిక పీడనాలు N₂O₄ కు 0.5 atm, NO₂ కు 2 atm. Kp విలువ
- 8 atm
- 0.125 atm
- 4 atm
- 2 atm
సమాధానం
A. 8 atm
Kp = (pNO₂)²/pN₂O₄ = 4/0.5 = 8 atm.
For N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g), at equilibrium the partial pressures are 0.5 atm for N₂O₄ and 2 atm for NO₂. The value of Kp is
- 8 atm
- 0.125 atm
- 4 atm
- 2 atm
H₂ + I₂ ⇌ 2HI కు Kc = 36. ఒక మిశ్రమంలో [H₂] = [I₂] = 1 mol L⁻¹ మరియు [HI] = 4 mol L⁻¹. చర్య భాగఫలం, దిశ
- Q = 4; చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది
- Q = 16; చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది
- Q = 16; చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగుతుంది
- Q = 4; చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగుతుంది
సమాధానం
B. Q = 16; చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుంది
Q = 4²/(1 × 1) = 16 < 36, కాబట్టి ఎక్కువ HI ఏర్పడుతుంది.
For H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kc = 36. A mixture has [H₂] = [I₂] = 1 mol L⁻¹ and [HI] = 4 mol L⁻¹. The reaction quotient and the direction are
- Q = 4; reaction goes forward
- Q = 16; reaction goes forward
- Q = 16; reaction goes backward
- Q = 4; reaction goes backward
PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) లో ΔH ధనాత్మకం. PCl₅ వియోగం పెరిగేది
- Cl₂ కలపడం వల్ల
- పీడనం పెంచడం వల్ల
- ఉష్ణోగ్రత పెంచడం వల్ల
- ఉత్ప్రేరకం కలపడం వల్ల
సమాధానం
C. ఉష్ణోగ్రత పెంచడం వల్ల
ఉష్ణం ఉష్ణగ్రాహక (పురోగామి) దిశకు అనుకూలం; అధిక పీడనం, అదనపు Cl₂, ఉత్ప్రేరకం వియోగాన్ని పెంచవు.
In PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g), ΔH is positive. Dissociation of PCl₅ is increased by
- adding Cl₂
- raising the pressure
- raising the temperature
- adding a catalyst
కదిలే పిస్టన్ గల సిలిండర్లో స్థిర పీడనం వద్ద ఉన్న N₂, H₂, NH₃ సమతాస్థితి మిశ్రమంలో ఆర్గాన్ కలిపారు. సమతాస్థితి
- మారుతుంది మరియు Kc పెద్దది అవుతుంది
- NH₃ వైపుకు మారుతుంది
- మారదు
- N₂, H₂ వైపుకు మారుతుంది
సమాధానం
D. N₂, H₂ వైపుకు మారుతుంది
ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది, కాబట్టి పాక్షిక పీడనాలు తగ్గుతాయి మరియు ఎక్కువ వాయు మోల్లు ఉన్న వైపు (N₂ + H₂) అనుకూలం; K మారదు.
Argon is added to an equilibrium mixture of N₂, H₂ and NH₃ held in a cylinder at constant pressure with a movable piston. The equilibrium
- shifts and Kc becomes larger
- shifts towards NH₃
- does not shift
- shifts towards N₂ and H₂
N₂ + O₂ ⇌ 2NO కు K₁ = 4 × 10⁻⁴ మరియు 2NO + O₂ ⇌ 2NO₂ కు K₂ = 5 × 10². N₂ + 2O₂ ⇌ 2NO₂ కు సమతాస్థితి స్థిరాంకం
- 0.2
- 2 × 10⁻³
- 8 × 10⁻⁷
- 1.25 × 10⁶
సమాధానం
A. 0.2
రెండు చర్యలను కలిపితే: K = K₁ × K₂ = 4 × 10⁻⁴ × 5 × 10² = 0.2.
For N₂ + O₂ ⇌ 2NO, K₁ = 4 × 10⁻⁴ and for 2NO + O₂ ⇌ 2NO₂, K₂ = 5 × 10². The equilibrium constant for N₂ + 2O₂ ⇌ 2NO₂ is
- 0.2
- 2 × 10⁻³
- 8 × 10⁻⁷
- 1.25 × 10⁶