வேதிவினை வேகவியல் (12ஆம் வகுப்பு வேதியியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
\(A \rightarrow B\) என்ற முதல் வகை வினையின் வினைவேக மாறிலி \(x\) \(min^{-1}\). A ன் துவக்கச் செறிவு \(0.01M\) எனில் ஒரு மணி நேரத்திற்குப் பிறகு A ன் செறிவு
- A. \(0.01 e^{-x}\)
- B. \(1 \times 10^{-2} (1 - e^{-60x})\)
- C. \(1 \times 10^{-2} e^{-60x}\)சரி
- D. இவை எதுவுமல்ல
விளக்கம். முதல் வகை வினையில் இறுதிச் செறிவு, துவக்கச் செறிவை அடுக்குக்குறைவுக் காரணியால் பெருக்குவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது; இக்காரணி வினைவேக மாறிலியையும் நிமிடங்களில் கடந்த நேரத்தையும் (60 min) உள்ளடக்கியது: \([A] = [A]_0 e^{-kt}\).
Q2
\(X \rightarrow\) விளைபொருள் என்ற பூஜ்ய வகை வினையில் துவக்கச் செறிவு \(0.02M\) மேலும் அரை வாழ்காலம் \(10 min\). \(0.04M\) துவக்கச் செறிவுடன் ஒருவர் வினையினை நிகழ்த்தினால் அவ்வினையின் அரை வாழ்காலம்
- A. 10 s
- B. 5 min
- C. 20 minசரி
- D. கொடுக்கப்பட்டுள்ள விவரங்களிலிருந்து யூகித்து அறிய இயலாது
விளக்கம். பூஜ்ய வகை வினைகளில் அரை வாழ்காலம் வினைபடு பொருளின் துவக்கச் செறிவிற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்; எனவே துவக்கச் செறிவு இருமடங்காகும்போது அரை வாழ்காலமும் இருமடங்காகிறது.
Q3
A \(\longrightarrow\) விளைபொருள் என்ற முதல் வகை வினையில் தொடக்கச் செறிவு \(x\) mol L\(^{-1}\) மேலும் அரை வாழ்காலம் 2.5 hours. இதே வினைக்கு தொடக்கச் செறிவு \(\frac{x}{2}\) mol L\(^{-1}\) ஆக இருப்பின், அரை வாழ் காலம்.
- A. \(2.5 \times 2\) hours
- B. \(2.5 / 2\) hours
- C. 2.5 hoursசரி
- D. வினைவேக மாறிலியின் மதிப்பினைத் தெரியாமல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள விவரங்களிலிருந்து \(t_{1/2}\) மதிப்பினைக் கண்டறிய இயலாது.
விளக்கம். முதல் வகை வினையின் அரை வாழ் காலம் தொடக்கச் செறிவினைச் சார்ந்து அமையாது என்பதால் செறிவு மாறினாலும் காலம் மாறாது.
Q4
\(2NH_3 \longrightarrow N_2 + 3H_2\) என்ற வினைக்கு \(-\frac{d[NH_3]}{dt} = k_1 [NH_3]\), \(\frac{d[N_2]}{dt} = k_2 [NH_3]\), \(\frac{d[H_2]}{dt} = k_3 [NH_3]\) எனில், \(k_1, k_2\) மற்றும் \(k_3\) ஆகியவைகளுக்கிடையேயான தொடர்பு
- A. \(k_1 = k_2 = k_3\)
- B. \(k_1 = 3k_2 = 2k_3\)
- C. \(1.5k_1 = 3k_2 = k_3\)சரி
- D. \(2k_1 = k_2 = 3k_3\)
விளக்கம். வினையின் சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாட்டின் வினைக்கூறு கெழுக்களை வினை வேக விதியுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் இந்தத் தொடர்பு பெறப்படுகிறது.
Q5
குறைந்த அழுத்தத்தில் டங்ஸ்டன் புறப்பரப்பில் பாஸ்பைனின் (\(PH_3\)) சிதைவு வினை ஒரு முதல் வகை வினையாகும் ஏனெனில் (NEET)
- A. வினைவேகம் புறப்பரப்பு ஆக்கிரமிப்பு அளவிற்கு நேர்விகிதத்தில் உள்ளதுசரி
- B. வினைவேகம் புறப்பரப்பு ஆக்கிரமிப்பு அளவிற்கு எதிர்விகிதத்தில் உள்ளது
- C. வினைவேகம் புறப்பரப்பு ஆக்கிரமிப்பு அளவைச் சார்ந்ததல்ல
- D. சிதைவு வினையின் வேகம் குறைவு
விளக்கம். குறைந்த அழுத்தத்தில், வினைவேக மாற்றியின் புறப்பரப்பு நிகழும் வினையின் வேகம், வினைபடு மூலக்கூறுகளால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட புறப்பரப்பின் பின்னத்தைச் சார்ந்துள்ளது; இது அழுத்தத்திற்கு நேர்விகிதத்தில் இருப்பதால் வினை முதல் வகையாகிறது.
Q6
ஒரு வினைக்கு, வினைவேகம் = k[அசிட்டோன்]\(^{3/2}\) எனில், வினைவேக மாறிலி மற்றும் வினைவேகம் ஆகியனவற்றின் அலகுகள் முறையே
- A. \(mol L^{-1} s^{-1}, mol^{-1/2} L^{1/2} s^{-1}\)
- B. \(mol^{-1/2} L^{1/2} s^{-1}, mol L^{-1} s^{-1}\)சரி
- C. \(mol^{1/2} L^{-1/2} s^{-1}, mol L^{-1} s^{-1}\)
- D. \(mol L s^{-1}, mol^{1/2} L s^{-1}\)
விளக்கம். வினைவேகத்தின் அலகு எப்போதும் செறிவு/காலம் (\(mol L^{-1} s^{-1}\)) ஆகும். வினைவேக மாறிலியின் அலகு வினையின் வகையைப் பொறுத்துக் கணக்கிடப்படுகிறது; 3/2 வகை வினைக்கு அது \(mol^{-1/2} L^{1/2} s^{-1}\).
Q7
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2023
ஒரு வேதிவினையின் போது வினைவேக மாற்றியைச் சேர்ப்பது பின்வரும் எந்த அளவை மாற்றுகிறது? (NEET)
- A. என்தால்பி
- B. கிளர்வு ஆற்றல்சரி
- C. என்ட்ரோபி
- D. அக ஆற்றல்
விளக்கம். வினைவேக மாற்றி குறைந்த ஆற்றல் தடையுடைய மாற்று வினைவழிமுறையை வழங்குவதால், அதே வெப்பநிலையில் அதிக மூலக்கூறுகள் வினைபுரிந்து வினை வேகமடைகிறது.
Q8
பின்வரும் கூற்றுகளைக் கருதுக. (i) வினைபடு பொருட்களின் செறிவு அதிகரிப்பானது, பூஜ்ய வகை வினையின் வினைவேகத்தினை அதிகரிக்கிறது. (ii) \(E_a = 0\) எனில், வினைவேக மாறிலி k ஆனது மோதல் எண் A க்குச் சமமாகிறது. (iii) \(E_a = \infty\) எனும் போது, வினைவேக மாறிலி k ஆனது மோதல் எண் A க்குச் சமமாகிறது. (iv) ln k vs T வரைபடம் ஒரு நேர்கோடாகும். (v) ln k vs 1/T வரைபடம் நேர்க்குறி சாய்வுடன் கூடிய ஒரு நேர் கோடாகும். சரியான கூற்றுகளாவன
- A. (ii) மட்டும்சரி
- B. (ii) மற்றும் (iv)
- C. (ii) மற்றும் (v)
- D. (i), (ii) மற்றும் (v)
விளக்கம். அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டின்படி, கிளர்வு ஆற்றல் பூஜ்யமாக இருக்கும் போது மட்டுமே அடுக்குக்குறி உறுப்பு ஒன்றுக்குச் சமமாகி, வினைவேக மாறிலி மோதல் எண்ணுக்கு (அதிர்வெண் காரணி) சமமாகிறது. எனவே (ii) மட்டுமே சரி.
Q9
ஒரு மீள் வினையில், முன்னோக்கிய வினையின் என்தால்பி மாற்றம் மற்றும் கிளர்வு ஆற்றல்கள் முறையே \(-x\) மற்றும் \(y\) kJ mol\(^{-1}\) ஆகும். எனவே, பின்னோக்கிய வினையின் கிளர்வு ஆற்றல்
- A. \((y-x)\) kJ mol\(^{-1}\)
- B. \((x+y)\) J mol\(^{-1}\)
- C. \((x-y)\) kJ mol\(^{-1}\)
- D. \((x+y) \times 10^3\) J mol\(^{-1}\)சரி
விளக்கம். பின்னோக்கிய வினையின் கிளர்வு ஆற்றல் என்பது முன்னோக்கிய வினையின் கிளர்வு ஆற்றல் மற்றும் என்தால்பி மாற்றத்தின் கூடுதல் மதிப்பிற்குச் சமமாகும்.
Q10
வெப்பநிலை 200K இருந்து 400K க்கு உயர்த்தப்படும் போது வினைவேகம் இரு மடங்கு அதிகரித்தால், கிளர்வு ஆற்றலின் மதிப்பு யாது? (R = 8.314 JK\(^{-1}\)mol\(^{-1}\))
- A. 234.65 kJ mol\(^{-1}\)
- B. 434.65 kJ mol\(^{-1}\)
- C. 2.305 kJ mol\(^{-1}\)சரி
- D. 334.65 J mol\(^{-1}\)
விளக்கம். இரு வெப்பநிலைகளுக்கான அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, வினைவேக மாறிலிகளின் விகிதத்திலிருந்து கிளர்வு ஆற்றல் கணக்கிடப்படுகிறது. 200K க்கும் 400K க்கும் இடையே வினைவேகம் இருமடங்காவதால், மதிப்புகளைப் பிரதியிடும்போது ஏறத்தாழ 2.305 kJ mol\(^{-1}\) கிடைக்கிறது.
Q11
இவ்வினை முதல் வகை வினையைச் சார்ந்தது. ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் வினைவேக மாறிலி \(2.303 \times 10^{-2}\) hour\(^{-1}\). வளையபுரப்பேனின் துவக்கச் செறிவு 0.25 M எனில், 1806 நிமிடங்களுக்குப்பின் வளையபுரப்பேனின் செறிவு என்ன?
- A. 0.125Mசரி
- B. 0.215M
- C. \(0.25 \times 2.303M\)
- D. 0.05M
விளக்கம். முதலில் 1806 நிமிடங்கள் 30.1 மணி நேரமாக மாற்றப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட வினைவேக மாறிலி மற்றும் நேரத்தை முதல் வகை வினையின் தொகைப்படுத்தப்பட்ட வேக விதியில் பிரதியிடும்போது, துவக்கச் செறிவு 0.25 M பாதியாகக் குறைந்து 0.125 M ஆகிறது.
Q12
ஒரு முதல் வகை வினைக்கு, வினைவேக மாறிலி 6.909 min\(^{-1}\) எனில் 75% வினை நிறைவு பெற தேவையான காலம் (நிமிடங்களில்)
- A. \(\frac{3}{2} \log 2\)
- B. \(\frac{2}{3} \log 2\)சரி
- C. \(\frac{3}{2} \log \frac{3}{4}\)
- D. \(\frac{2}{3} \log \frac{4}{3}\)
விளக்கம். 75% வினை நிறைவுற்றால் 25% வினைபடு பொருள் எஞ்சியிருக்கும். முதல் வகை வினையில் \(t = (2.303/k) \log([A_0]/[A])\). \(k = 6.909\) மற்றும் \([A_0]/[A] = 4\) எனப் பிரதியிடும்போது கோவை \((2/3) \log 2\) எனச் சுருங்குகிறது.
Q13
x \(\rightarrow\) y என்ற முதல் வகை வினையில் k என்பது வினைவேக மாறிலி மேலும் x ன் துவக்கச் செறிவு 0.1M எனில், அரை வாழ் காலம்
- A. \(\frac{\log 2}{k}\)
- B. \(\frac{0.693(0.1)}{k}\)
- C. \(\frac{\ln 2}{k}\)சரி
- D. இவை எதுவுமல்ல
விளக்கம். முதல் வகை வினையின் அரை வாழ் காலம் வினைபடு பொருளின் துவக்கச் செறிவைச் சார்ந்து அமைவதில்லை. அது வினைவேக மாறிலி \(k\) யிலிருந்து மட்டுமே \(t_{1/2} = \ln 2 / k\) என்ற தொடர்பின் மூலம் பெறப்படுகிறது.
Q14
2A + B \(\rightarrow\) C + 3D என்ற வினையின் வேக விதியினைக் கொடுக்கப்பட்டுள்ள பின்வரும் விவரங்களிலிருந்து கண்டறிக.
| வினை எண் | [A] (min) | [B] (min) | வினைவேகம் (M s\(^{-1}\)) |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| 1 | 0.1 | 0.1 | x |
| 2 | 0.2 | 0.1 | 2x |
| 3 | 0.1 | 0.2 | 4x |
| 4 | 0.2 | 0.2 | 8x |
- A. வினை வேகம் = k[A]\(^2\)[B]
- B. வினை வேகம் = k[A][B]\(^2\)சரி
- C. வினை வேகம் = k[A][B]
- D. வினை வேகம் = k[A]\(^{1/2}\)[B]\(^{3/2}\)
விளக்கம். சோதனை 1 மற்றும் 2 ஐ ஒப்பிடும்போது [A] இருமடங்காகும்போது வினைவேகமும் இருமடங்காகிறது; எனவே A ஐப் பொறுத்து முதல் வகை. சோதனை 1 மற்றும் 3 ஐ ஒப்பிடும்போது [B] இருமடங்காகும்போது வினைவேகம் நான்கு மடங்காகிறது; எனவே B ஐப் பொறுத்து இரண்டாம் வகை. வேக விதி \(k[A][B]^2\).
Q15
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2024
ஒரு வினையின் வினைவேக மாறிலியின் மதிப்பு \(5.8 \times 10^{-2}\) s\(^{-1}\) அவ்வினையின் வினைவகை
- A. முதல் வகைசரி
- B. பூஜ்ய வகை
- C. இரண்டாம் வகை
- D. மூன்றாம் வகை
விளக்கம். வினைவேக மாறிலியின் அலகிலிருந்து வினைவகையைக் கண்டறியலாம். s\(^{-1}\) என்ற அலகுடைய வினைவேக மாறிலி முதல் வகை வினைக்கு உரியது; இதில் வினைவேகம் செறிவின் முதல் அடுக்கிற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
Q16
N\(_2\)O\(_5\)(g) \(\rightarrow\) 2NO\(_2\)(g) + 1/2 O\(_2\)(g) என்ற வினைக்கு N\(_2\)O\(_5\) ன் மறையும் வேகமானது \(6.5 \times 10^{-2}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\). NO\(_2\) மற்றும் O\(_2\) ஆகியவைகளின் உருவாதல் வேகங்கள் முறையே
- A. \(3.25 \times 10^{-2}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\) மற்றும் \(1.3 \times 10^{-1}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\)
- B. \(1.3 \times 10^{-2}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\) மற்றும் \(3.25 \times 10^{-2}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\)
- C. \(1.3 \times 10^{-1}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\) மற்றும் \(3.25 \times 10^{-2}\) mol L\(^{-1}\) s\(^{-1}\)சரி
- D. இவை எதுவுமல்ல
விளக்கம். வினைக்கூறு விகிதத்தின்படி, NO\(_2\) உருவாதல் வேகம் N\(_2\)O\(_5\) மறையும் வேகத்தின் இருமடங்கு (\(2 \times 6.5 \times 10^{-2}\)); O\(_2\) உருவாதல் வேகம் அதில் பாதி (\(0.5 \times 6.5 \times 10^{-2}\)).
Q17
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2025
H\(_2\)O\(_2\) சிதைவடைந்து O\(_2\) வைத் தரும் வினையில் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒரு நிமிடத்திற்கு 48 g O\(_2\) உருவானால் அக்குறிப்பிட்ட நேரத்தில் நீரின் உருவாதல் வேகம்
- A. 0.75 mol min\(^{-1}\)
- B. 1.5 mol min\(^{-1}\)
- C. 2.25 mol min\(^{-1}\)
- D. 3.0 mol min\(^{-1}\)சரி
விளக்கம். 48 g O\(_2\) என்பது 1.5 மோல் (48/32). சமன்செய்யப்பட்ட சமன்பாடு \(2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2\) இன்படி ஒவ்வொரு மோல் ஆக்சிஜனுக்கும் இரண்டு மோல் நீர் உருவாகிறது; எனவே நீரின் உருவாதல் வேகம் 3.0 mol min\(^{-1}\).
Q18
வினைபடு பொருளின் தொடக்கச் செறிவு இரு மடங்கானால், வினை பாதி அளவு நிறைவு பெறத் தேவையான காலமும் இருமடங்காகிறது எனில் அவ்வினையின் வகை
- A. பூஜ்யம்சரி
- B. ஒன்று
- C. பின்னம்
- D. எதுவுமல்ல
விளக்கம். பூஜ்ய வகை வினையில் அரை வாழ் காலம் தொடக்கச் செறிவிற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். எனவே செறிவு இருமடங்கானால் காலமும் இருமடங்காகும்.
Q19
A \(\rightarrow\) B + C + D என்ற ஒரு படித்தான வினையில், துவக்க அழுத்தம் P\(_0\). ‘t’ நேரத்திற்குப் பின் ‘P’. P\(_0\), P மற்றும் t ஆகியவற்றைப் பொறுத்து வினைவேக மாறிலி
- A. \(k = \frac{2.303}{t} \log \frac{2P_0}{3P_0 - P}\)சரி
- B. \(k = \frac{2.303}{t} \log \frac{2P_0}{P_0 - P}\)
- C. \(k = \frac{2.303}{t} \log \frac{3P_0 - P}{2P_0}\)
- D. \(k = \frac{2.303}{t} \log \frac{2P_0}{3P_0 - P^2}\)
விளக்கம். மொத்த அழுத்தம் \(P\) யிலிருந்து \(t\) நேரத்தில் வினைபடு பொருள் A ன் பகுதி அழுத்தம் \((3P_0 - P)/2\) எனக் கணக்கிடப்படுகிறது. இதனை முதல் வகை வினைவேக மாறிலிக்கான சூத்திரத்தில் பிரதியிடும்போது சரியான மடக்கைக் கோவை கிடைக்கிறது.
Q20
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மே 2022
ஒரு முதல் வகை வினையானது 60 நிமிடங்களில் 75% நிறைவு பெறுகிறது. அதே வினை, அதே நிபந்தனைகளில் 50% நிறைவு பெறத் தேவையான காலம்
- A. 20 நிமிடங்கள்
- B. 30 நிமிடங்கள்சரி
- C. 35 நிமிடங்கள்
- D. 75 நிமிடங்கள்
விளக்கம். எந்த ஒரு முதல் வகை வினையிலும், 75% நிறைவுக்குத் தேவையான காலம் அரை வாழ் காலத்தின் (\(t_{50\%}\)) இருமடங்கு ஆகும். 60 நிமிடங்களை 2 ஆல் வகுத்தால் அரை வாழ் காலம் (50% நிறைவு காலம்) 30 நிமிடங்கள் எனப் பெறப்படுகிறது.
Q21
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2026
ஒரு கதிரியக்கத் தனிமத்தின் அரை வாழ் காலம் 140 நாட்கள் எனில் 560 நாட்களுக்குப் பின்னர், 1g தனிமமானது பின்வருமாறு குறைந்திருக்கும்.
- A. 1/2 g
- B. 1/4 g
- C. 1/8 g
- D. 1/16 gசரி
விளக்கம். 560 நாட்கள் என்பது 4 அரை வாழ் காலங்கள் (560/140 = 4). நான்கு அரை வாழ் காலங்களுக்குப் பிறகு எஞ்சியிருக்கும் அளவு $(1/2)^4 = 1/16$ g ஆகும்.
Q22
முதல் மற்றும் இரண்டாம் வகை வினைகளுக்கிடையேயான சரியான வேறுபாடு
- A. வினைவேகமாற்றியினை முதல் வகை வினைக்கு பயன்படுத்தலாம், இரண்டாம் வகைக்கு முடியாது.
- B. முதல் வகை வினையின் அரை வாழ் காலம் தொடக்கச் செறிவைச் சார்ந்ததல்ல, இரண்டாம் வகையின் அரை வாழ் காலம் செறிவைச் சார்ந்தது.சரி
- C. முதல் வகை வினையின் வேகம் செறிவைச் சார்ந்ததல்ல, இரண்டாம் வகையின் வேகம் செறிவைச் சார்ந்தது.
- D. முதல் வகை வினையின் வேகம் வெப்பநிலை மாற்றங்களைச் சார்ந்ததல்ல.
விளக்கம். முதல் வகை வினையின் அரை வாழ் காலம் $t_{1/2} = 0.693/k$ செறிவைச் சார்ந்து இருக்காது. ஆனால் இரண்டாம் வகை வினையில் அரை வாழ் காலம் தொடக்கச் செறிவிற்கு எதிர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
Q23
ஒரு முதல் வகை வினையானது 2 மணி நேரத்தில் 93.75% நிறைவு பெறுகிறது எனில், அவ்வினையின் அரை வாழ் காலம்
- A. 15 நிமிடங்கள்
- B. 45 நிமிடங்கள்
- C. 30 நிமிடங்கள்சரி
- D. 60 நிமிடங்கள்
விளக்கம். 93.75% நிறைவு என்பது வினைபடு பொருளில் 6.25% (\(1/16\)) மட்டுமே எஞ்சியிருப்பதைக் குறிக்கிறது; இது 4 அரை வாழ் காலங்களுக்குச் சமம் (\(2^4=16\)). மொத்த நேரமான 120 நிமிடங்களை (2 மணி நேரம்) 4 ஆல் வகுத்தால் அரை வாழ் காலம் 30 நிமிடங்கள்.
