Chemistry - Chemical Kinetics Question with Solution | TestHub

$2{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_{5(\mathrm{s})}\stackrel{{\mathrm{CCl}}_4}{\to }4{\mathrm{NO}}_{2(\mathrm{g})}+{\mathrm{O}}_{2(\mathrm{g})}$

$$\begin{array}{llll}\mathrm{t}=0& \mathrm{a}& & \\ \mathrm{t}=\mathrm{t}& \mathrm{a}-\mathrm{x}& 2\mathrm{x}& \mathrm{x}/2\\ \mathrm{t}=\infty & \mathrm{a}-\mathrm{a}& 2\mathrm{a}& \mathrm{a}/2\end{array}$$

$\begin{array}{ll}\mathrm{t}=\mathrm{t}& \frac{5\mathrm{x}}{2}\propto {\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}\\ \mathrm{t}=\infty & \frac{5\mathrm{a}}{2}\propto {\mathrm{v}}_{\infty .\dots \left(2\right)}\end{array}.\dots \left(1\right)$

$(2)-(1)$

$$\frac{5}{2}(\mathrm{a}-\mathrm{x})\propto {\mathrm{v}}_{\infty }-{\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}$$

$$\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{a}-\mathrm{x}}=\frac{{\mathrm{v}}_{\infty }}{{\mathrm{v}}_{\infty }-{\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}}(Q)$$

(A) → Q

(B)

${\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to {\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6+{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$

Sucrose Glucose Fructose

$$\begin{array}{llll}\mathrm{t}=0& \mathrm{a}& \mathrm{x}& \mathrm{x}\\ \mathrm{t}=\mathrm{t}& \mathrm{a}-\mathrm{x}& \mathrm{a}& \mathrm{a}\\ \mathrm{t}=\infty & \mathrm{a}-0& & \end{array}$$

(i) $2\mathrm{x}\propto {\mathrm{r}}_{\mathrm{t}}$

(ii) $2\mathrm{a}\propto {\mathrm{r}}_{\infty }$

So $2(\mathrm{a}-\mathrm{x})\propto {\mathrm{r}}_{\infty }-{\mathrm{r}}_{\mathrm{t}}$

$$\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{a}-\mathrm{x}}=\frac{{\mathrm{r}}_{\infty }}{{\mathrm{r}}_{\infty }-{\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}}$$

(B) → (T) "C"

(C) ${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{HCl}}{\to }{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}+{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$

$$\mathrm{t}=0\mathrm{a}--$$

$$\begin{array}{llll}\mathrm{t}=\mathrm{t}& \mathrm{a}-\mathrm{x}& \mathrm{x}& \mathrm{x}\\ \mathrm{t}=\infty & \mathrm{a}-\mathrm{a}& \mathrm{a}& \mathrm{a}\end{array}$$

$\begin{array}{ll}\mathrm{t}=0& eq\mathrm{HCl}=\mathrm{EqNaOH}\mathrm{C}\propto {\mathrm{v}}_0\end{array}\dots \left(1\right)$

$\begin{array}{rl}\mathrm{t}=\mathrm{t}& \mathrm{Eq}\mathrm{HCl}+\mathrm{eq}{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}=\mathrm{Eq}\mathrm{NaOH}\mathrm{C}+\mathrm{x}\propto {\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}\end{array}$

.....(2)

$\begin{array}{ll}\mathrm{t}=\infty & \mathrm{EqHCl}+{\mathrm{EqCH}}_3\mathrm{COOH}=\mathrm{EqNaOH}\mathrm{C}+\mathrm{a}\propto {\mathrm{v}}_{\infty }\end{array}.\dots \left(3\right)$

from eq.

$$\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{a}-\mathrm{x}}=\frac{{\mathrm{v}}_{\infty }-{\mathrm{v}}_0}{{\mathrm{v}}_{\infty }-{\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}}(\mathrm{C}\to \mathrm{S})$$

(D)

$2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2\to 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2$

$$\mathrm{t}=0\mathrm{a}$$

$$\mathrm{t}=\mathrm{t}\mathrm{a}-\mathrm{x}$$

Eq. ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2=$ Eq. ${\mathrm{KMnO}}_4$

$$\begin{array}{rl}& \mathrm{t}=0\mathrm{a}\propto {\mathrm{v}}_0\\ & \mathrm{t}=\mathrm{t}\mathrm{a}-\mathrm{x}\propto {\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}\\ & \frac{\mathrm{a}}{\mathrm{a}-\mathrm{x}}=\frac{{\mathrm{v}}_0}{{\mathrm{v}}_{\mathrm{t}}}(\mathrm{D}\to \mathrm{R})\end{array}$$