Chemical stoichiometry Questions in Hindi

(D) मीथेन $(CH_4)$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$ है।
$CH_4$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{32 \ g}{16 \ g/mol} = 2 \ mol$।
$STP$ पर,किसी भी आदर्श गैस का $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरता है।
अतः,$2 \ mol$ $CH_4$ द्वारा घेरा गया आयतन $= 2 \times 22.4 \ dm^3 = 44.8 \ dm^3$।

(C) $He$ के मोलों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{2 \ g}{4 \ g \ mol^{-1}} = 0.5 \ mol$.
$STP$ पर,किसी भी आदर्श गैस का $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरता है।
अतः,$0.5 \ mol$ $He$ गैस द्वारा घेरा गया आयतन है: $V = 0.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 11.2 \ dm^3$.

(B) एथेन $(C_2H_6)$ का मोलर द्रव्यमान $(2 \times 12) + (6 \times 1) = 30 \ g/mol$ है।
एथेन के मोलों की संख्या $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{75 \ g}{30 \ g/mol} = 2.5 \ mol$.
$S$.$T$.$P$. पर,किसी भी आदर्श गैस का $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरता है।
घेरा गया आयतन $= 2.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3/mol = 56 \ dm^3$.

(D) $S.T.P.$ पर एक आदर्श गैस का मोलर आयतन $22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$ होता है।
मीथेन $(CH_4)$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{दिया गया आयतन}}{\text{S.T.P. पर मोलर आयतन}} = \frac{33.6 \ dm^3}{22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}} = 1.5 \ mol$.
मीथेन $(CH_4)$ का मोलर द्रव्यमान $= 12 + (4 \times 1) = 16 \ g \ mol^{-1}$.
मीथेन का द्रव्यमान $= \text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 1.5 \ mol \times 16 \ g \ mol^{-1} = 24 \ g$.
$kg$ में बदलने पर: $24 \ g = 24 \times 10^{-3} \ kg = 2.4 \times 10^{-2} \ kg$.

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण: $2 KClO_{3(s)} \longrightarrow 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$3 \ mol$ $O_2$ के साथ $2 \ mol$ $KCl$ उत्पन्न होता है।
$S.T.P.$ पर,$1 \ mol$ गैस $22.4 \ L$ आयतन घेरती है।
अतः,$3 \ mol$ $O_2 = 3 \times 22.4 \ L = 67.2 \ L$.
$KCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 39 + 35.5 = 74.5 \ g \ mol^{-1}$.
अतः,$2 \ mol$ $KCl = 2 \times 74.5 \ g = 149 \ g$.
अभिक्रिया के अनुसार,$67.2 \ L$ $O_2$ का उत्पादन $149 \ g$ $KCl$ द्वारा होता है।
इसलिए,$33.6 \ L$ $O_2$ द्वारा उत्पन्न $KCl = \frac{149 \times 33.6}{67.2} = 74.5 \ g$.

(A) एथीन के हाइड्रोजनीकरण के लिए रासायनिक समीकरण है: $CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_3$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ एथीन ($C_2H_4$,मोलर द्रव्यमान $28 \ g/mol$) $1 \ mole$ एथेन ($C_2H_6$,मोलर द्रव्यमान $30 \ g/mol$) बनाता है।
एथेन का मोलर द्रव्यमान $(2 \times 12) + (6 \times 1) = 30 \ g/mol$ है।
$6.0 \ g$ एथेन तैयार करने के लिए आवश्यक मोल की संख्या $n = \frac{6.0 \ g}{30 \ g/mol} = 0.2 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mole$ एथीन $1 \ mole$ एथेन बनाता है,इसलिए $0.2 \ mole$ एथेन बनाने के लिए $0.2 \ mole$ एथीन की आवश्यकता होगी।

(B) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2 Na(s) + 2 C_2H_5OH(\ell) \rightarrow 2 C_2H_5O^-Na^+ + H_2(g) \uparrow$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \times 23 \ g$ $Na$,$1 \text{ mole}$ $H_2$ गैस उत्पन्न करता है।
$46 \ g$ $Na$ का अर्थ है $2 \text{ moles}$ $Na$।
अतः,$46 \ g$ $Na$ से $1 \text{ mole}$ $H_2$ उत्पन्न होगा।
$1 \text{ mole}$ $H_2$ का द्रव्यमान $= 2 \ g$।
$kg$ में परिवर्तन: $2 \ g = 2 \times 10^{-3} \ kg$.

(A) परमाणु अर्थव्यवस्था का सूत्र इस प्रकार है:
$\text{Atom Economy} = \left( \frac{\text{Formula weight of desired product}}{\text{Sum of formula weights of all reactants}} \right) \times 100 \%$
दिया गया है:
$\text{Sum of formula weights of all reactants} = 274 \ u$
$\text{Atom Economy} = 50 \%$
सूत्र में मान रखने पर:
$50 = \left( \frac{\text{Formula weight of desired product}}{274 \ u} \right) \times 100$
$0.5 = \frac{\text{Formula weight of desired product}}{274 \ u}$
$\text{Formula weight of desired product} = 0.5 \times 274 \ u = 137 \ u$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) गैस का मोलर द्रव्यमान $(M)$ उसके वाष्प घनत्व $(VD)$ से इस सूत्र द्वारा संबंधित है: $M = 2 \times VD$।
दिया गया है $VD = 16$,इसलिए $M = 2 \times 16 = 32 \ g/mol$।
मोलों की संख्या $(n)$ की गणना इस प्रकार की जाती है: $n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{8 \ g}{32 \ g/mol} = 0.25 \ mol$।
$STP$ पर,$1 \ mol$ आदर्श गैस $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरती है।
इसलिए,$0.25 \ mol$ गैस द्वारा घेरा गया आयतन: $V = 0.25 \ mol \times 22.4 \ dm^3/mol = 5.6 \ dm^3$।

(D) $STP$ पर,किसी भी गैस का $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरता है।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ है।
अतः,$STP$ पर $22.4 \ dm^3$ $CO_2$ का द्रव्यमान $44 \ g$ होता है।
इसलिए,$STP$ पर $4.48 \ dm^3$ $CO_2$ का द्रव्यमान इस प्रकार है:
$\text{द्रव्यमान} = \frac{44 \ g}{22.4 \ dm^3} \times 4.48 \ dm^3 = 8.8 \ g$।
द्रव्यमान को $kg$ में बदलने के लिए,हम $1000$ से भाग देते हैं:
$8.8 \ g = 8.8 \times 10^{-3} \ kg$।

(C) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4(g) + 2O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mole$ $CH_4$ को $2 \ moles$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
$\text{S.T.P.}$ पर,$1 \ mole$ गैस का आयतन $22.4 \ dm^3$ होता है।
अतः,$2 \ moles$ $O_2$ का आयतन $2 \times 22.4 \ dm^3 = 44.8 \ dm^3$ होगा।
$0.25 \ mole$ $CH_4$ के लिए आवश्यक $O_2$ का आयतन:
$V = 0.25 \times 44.8 \ dm^3 = 11.2 \ dm^3$.

(D) $\text{STP}$ पर, $1 \ mol$ किसी भी आदर्श गैस का आयतन $22.4 \ dm^3$ होता है।
अतः, $2.5 \ mol$ अमोनिया गैस द्वारा घेरा गया आयतन इस प्रकार है:
$V = n \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$
$V = 2.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 56.0 \ dm^3$.

(B) $\% \text{ atom economy} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$\% \text{ atom economy} = \frac{75}{225} \times 100 = 33.3\%$

(C) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $CH_4 + 2 O_2 \rightarrow CO_2 + 2 H_2 O$
मीथेन $(CH_4)$ के मोलों की गणना: $CH_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$. मोल $= \frac{1.6 \ g}{16 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ $CH_4$ से $2 \ mol$ $H_2 O$ उत्पन्न होता है। इसलिए,$0.1 \ mol$ $CH_4$ से $0.1 \times 2 = 0.2 \ mol$ $H_2 O$ उत्पन्न होगा।
जल $(H_2 O)$ के द्रव्यमान की गणना: $H_2 O$ का मोलर द्रव्यमान $= (2 \times 1) + 16 = 18 \ g/mol$. द्रव्यमान $= 0.2 \ mol \times 18 \ g/mol = 3.6 \ g$.

(A) $\text{Atom economy} = \frac{\text{Mass of desired product}}{\text{Molar mass of all reactants}} \times 100$
$\text{Atom economy} = \frac{27}{36} \times 100 = 75 \%$

(D) अमोनिया के संश्लेषण के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)$
गे-लुसाक के गैसीय आयतन के नियम के अनुसार,स्थिर ताप और दाब पर गैसें आयतन के सरल अनुपात में अभिक्रिया करती हैं।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ L$ $N_2$,$3 \ L$ $H_2$ के साथ अभिक्रिया करके $2 \ L$ $NH_3$ उत्पन्न करता है।
अतः,$2 \ L$ $NH_3$ तैयार करने के लिए $3 \ L$ $H_2$ गैस की आवश्यकता होती है।

(B) सांद्र $H_2SO_4$ के साथ केन शुगर (सुक्रोज) की निर्जलीकरण अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{\text{Conc. } H_2SO_4} 12C + 11H_2O$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $C_{12}H_{22}O_{11}$ से $11 \ mol$ $H_2O$ प्राप्त होता है।
$C_{12}H_{22}O_{11}$ का आणविक द्रव्यमान $= 342 \ g/mol$ है।
चीनी के मोलों की संख्या $= \frac{34.2 \ g}{342 \ g/mol} = 0.1 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mol$ चीनी $11 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न करती है,इसलिए $0.1 \ mol$ चीनी $0.1 \times 11 = 1.1 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न करेगी।
$1.1 \ mol$ $H_2O$ का द्रव्यमान $= 1.1 \ mol \times 18 \ g/mol = 19.8 \ g$ है।

(A) सांद्र $H_2SO_4$ द्वारा चीनी $(C_{12}H_{22}O_{11})$ की निर्जलीकरण अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{12}H_{22}O_{11} \rightarrow 12C + 11H_2O$
सबसे पहले,चीनी के मोलों की संख्या की गणना करें:
$C_{12}H_{22}O_{11}$ का आणविक द्रव्यमान $= (12 \times 12) + (22 \times 1) + (11 \times 16) = 342 \ g/mol$.
चीनी के मोल $= \frac{17.1 \ g}{342 \ g/mol} = 0.05 \ mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ चीनी $12 \ mol$ कार्बन (कोयला) उत्पन्न करती है।
इसलिए,$0.05 \ mol$ चीनी $0.05 \times 12 = 0.6 \ mol$ कार्बन उत्पन्न करेगी।
कोयले का द्रव्यमान $= 0.6 \ mol \times 12 \ g/mol = 7.2 \ g$.

(A) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(l)}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ \text{mole}$ $H_2O$ $(18 \ g)$ का उत्पादन $0.5 \ \text{moles}$ $O_2$ द्वारा होता है।
$S.T.P$ पर,$1 \ \text{mole}$ गैस $22.4 \ dm^3$ आयतन घेरती है,इसलिए $0.5 \ \text{moles}$ $O_2$ का आयतन $11.2 \ dm^3$ होगा।
अतः,$18 \ g$ $H_2O$ उत्पन्न करने के लिए $11.2 \ dm^3$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
$9 \ g$ $H_2O$ के लिए,आवश्यक $O_2$ का आयतन: $\frac{11.2 \ dm^3}{18 \ g} \times 9 \ g = 5.6 \ dm^3$.

(C) पोटेशियम क्लोरेट के अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KClO_3 \longrightarrow 2KCl + 3O_2$
$KClO_3$ का मोलर द्रव्यमान:
$M(KClO_3) = 39 + 35.5 + 3 \times 16 = 122.5 \ g/mol$
$KCl$ का मोलर द्रव्यमान:
$M(KCl) = 39 + 35.5 = 74.5 \ g/mol$
$KClO_3$ के मोलों की गणना:
$n(KClO_3) = \frac{12.25 \ g}{122.5 \ g/mol} = 0.1 \ mol$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$2 \ mol$ $KClO_3$ से $2 \ mol$ $KCl$ प्राप्त होता है। अतः,$0.1 \ mol$ $KClO_3$ से $0.1 \ mol$ $KCl$ प्राप्त होगा।
उत्पन्न $KCl$ का द्रव्यमान:
$Mass = n \times M = 0.1 \ mol \times 74.5 \ g/mol = 7.45 \ g$

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2 KClO_{3(s)} \longrightarrow 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$.
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$2 \ mol$ $KClO_3$ से $3 \ mol$ $O_2$ गैस उत्पन्न होती है।
$S.T.P.$ पर,एक आदर्श गैस का मोलर आयतन $22.4 \ L \ mol^{-1}$ होता है।
अतः,उत्पन्न $3 \ mol$ $O_2$ गैस का आयतन $3 \times 22.4 \ L = 67.2 \ L$ होगा।

(C) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_{4}(g) + 2O_{2}(g) \longrightarrow CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol \ CH_{4}$ के पूर्ण दहन के लिए $2 \ mol \ O_{2}$ की आवश्यकता होती है।
$S.T.P.$ पर,$1 \ mol$ गैस का आयतन $22.4 \ dm^{3}$ होता है।
अतः,$2 \ mol \ O_{2}$ का आयतन $2 \times 22.4 \ dm^{3} = 44.8 \ dm^{3}$ है।
$0.25 \ mol \ CH_{4}$ के लिए आवश्यक $O_{2}$ का आयतन:
$0.25 \ mol \times 2 \times 22.4 \ dm^{3}/mol = 11.2 \ dm^{3}$ है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,मोलर द्रव्यमान हैं:
$N_2 = 28 \ g/mol$,$H_2 = 2 \ g/mol$,$NH_3 = 17 \ g/mol$.
$2 \ mol$ $NH_3$ $(2 \times 17 \ g = 34 \ g)$ के लिए,आवश्यक $H_2$ की मात्रा $3 \ mol$ $(3 \times 2 \ g = 6 \ g)$ है।
अतः,$34 \ g$ अमोनिया उत्पन्न करने के लिए $6 \ g$ डाइहाइड्रोजन की आवश्यकता होती है।

(C) $\text{Percent atom economy} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{अभिक्रिया में प्रयुक्त सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$\text{Percent atom economy} = \frac{65 \ u}{78 \ u} \times 100 = 83.33 \% \approx 83 \%$

(A) परमाणु अर्थव्यवस्था का सूत्र इस प्रकार है: $\text{Atom economy} = \frac{\text{Desired product weight}}{\text{Reactant weight}} \times 100$
दिया गया है: $\text{Atom economy} = 75$,$\text{Product weight} = 54 \ u$.
मान लीजिए अभिकारक का भार $x$ है।
$75 = \frac{54}{x} \times 100$
$x = \frac{54 \times 100}{75}$
$x = \frac{5400}{75} = 72 \ u$
अतः,अभिकारक का सूत्र भार $72 \ u$ है।

(A) प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था का सूत्र है:
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों का सूत्र भार}} \times 100$
दिया गया है:
$\text{अभिकारकों का सूत्र भार} = 45 \ u$
$\text{उत्पादों का सूत्र भार} = 35 \ u$
गणना:
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{35}{45} \times 100 = 77.77... \% \approx 77.8 \%$

(B) $\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{अभिक्रिया में प्रयुक्त सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{46}{92} \times 100 = 50 \%$

(C) परमाणु अर्थव्यवस्था एक रासायनिक प्रक्रिया की दक्षता का माप है,जो यह दर्शाता है कि अभिकारकों के कितने परमाणु वांछित अंतिम उत्पाद में परिवर्तित होते हैं।
इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है:
$\%$ परमाणु अर्थव्यवस्था $= \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$

(B) परमाणु अर्थव्यवस्था (atom economy) सभी शामिल परमाणुओं और उत्पादित वांछित उत्पादों के संदर्भ में एक रासायनिक प्रक्रिया की रूपांतरण दक्षता है।
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$= \frac{123}{246} \times 100$
$= 50.00 \%$

(A) विलयन की नॉर्मलता $(N)$ और मोलरता $(M)$ के बीच संबंध: $N = M \times \text{n-factor}$.
$H_2SO_4$ के लिए, n-factor $2$ है।
अतः, $2 \,M \,H_2SO_4$ की नॉर्मलता $2 \times 2 = 4 \,N$ होगी।
तनुकरण समीकरण $N_1 V_1 = N_2 V_2$ का उपयोग करने पर:
$4 \,N \times V_1 = 0.2 \,N \times 100 \,mL$.
$V_1 = \frac{0.2 \times 100}{4} \,mL$.
$V_1 = 5 \,mL$.

(C) समान पदार्थ के विलयन के लिए,तनुकरण सूत्र का उपयोग किया जाता है:
$N_1V_1 = N_2V_2$
यहाँ,$N_1 = 2 \ N$ और $V_1 = 0.1 \ dm^3$ है।
डेसीनॉर्मल विलयन का अर्थ है $N_2 = \frac{1}{10} \ N = 0.1 \ N$।
मान रखने पर:
$2 \ N \times 0.1 \ dm^3 = 0.1 \ N \times V_2$
$V_2 = \frac{2 \times 0.1}{0.1} = 2 \ dm^3$।

(D) $STP$ पर किसी भी आदर्श गैस के $1 \ mol$ का आयतन $22.4 \ dm^3$ होता है।
अमोनिया गैस के मोलों की दी गई संख्या $(n) = 3 \ mol$ है।
$STP$ पर गैस का आयतन $= n \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$।
आयतन $= 3 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 67.2 \ dm^3$।

(D) घुली हुई $CO_2$ के मोलों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$n = M \times V(L)$
$n = 0.1 \times \frac{200}{1000} = 0.02 \ mol$
$S.T.P$ पर,$1 \ mol$ आदर्श गैस $22.4 \ L$ आयतन घेरती है।
अतः,$S.T.P$ पर $0.02 \ mol$ $CO_2$ का आयतन होगा:
$V = n \times 22.4 \ L/mol$
$V = 0.02 \times 22.4 \ L = 0.448 \ L$

(D) डाल्टन के आंशिक दबाव के नियम के अनुसार,स्थिर तापमान और आयतन पर गैस का आंशिक दबाव उसके मोलों की संख्या के सीधे आनुपातिक होता है $(P_i = n_i \times \frac{RT}{V})$।
$Ne$ का आंशिक दबाव $He$ के आंशिक दबाव के बराबर होने के लिए,उनके मोलों की संख्या समान होनी चाहिए $(n_{Ne} = n_{He})$।
सबसे पहले,$He$ के मोल $(n_{He})$ की गणना करें:
$n_{He} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{4 \ g}{4 \ g/mol} = 1 \ mol$।
चूंकि $n_{Ne} = n_{He}$,इसलिए $Ne$ के आवश्यक मोल $1 \ mol$ हैं।
अब,$Ne$ के द्रव्यमान की गणना करें:
$Ne$ का द्रव्यमान $= n_{Ne} \times Ne$ का मोलर द्रव्यमान $= 1 \ mol \times 20 \ g/mol = 20 \ g$।

(C) $N_2$ के मोल $= \frac{7}{28} = 0.25 \ mol$
$Ar$ के मोल $= \frac{8}{40} = 0.20 \ mol$
कुल मोल $= 0.25 + 0.20 = 0.45 \ mol$
$N_2$ का मोल अंश $(X_{N_2})$ $= \frac{0.25}{0.45} = \frac{5}{9}$
$N_2$ का आंशिक दबाव $= X_{N_2} \times P_{total}$
$N_2$ का आंशिक दबाव $= \frac{5}{9} \times 27 \ bar = 15 \ bar$

(A) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \longrightarrow 2 HCl_{(g)}$.
एवोगेड्रो के नियम के अनुसार,स्थिर तापमान और दबाव पर,गैसों का आयतन मोलों की संख्या के समानुपाती होता है।
अभिकारकों का प्रारंभिक आयतन: $V_1 = 100 \ mL (H_2) + 100 \ mL (Cl_2) = 200 \ mL$.
उत्पादों का अंतिम आयतन: $V_2 = 200 \ mL (HCl)$.
आयतन में परिवर्तन: $\Delta V = V_2 - V_1 = 200 \ mL - 200 \ mL = 0 \ mL = 0 \ dm^3$.
किया गया कार्य $(W)$: $W = -P_{ext} \Delta V$.
चूंकि $\Delta V = 0$,इसलिए $W = -1 \ bar \times 0 \ dm^3 = 0 \ J$.

(A) समतापीय उत्क्रमणीय विस्तार में किया गया कार्य $W = -2.303 nRT \log_{10} (V_2/V_1)$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
चूंकि $R$, $T$ और आयतन में परिवर्तन $(\Delta V = 10 \ dm^3)$ स्थिर हैं, इसलिए किया गया कार्य $W$ मोल की संख्या $n$ के सीधे आनुपातिक है $(W \propto n)$।
मोल की संख्या $n = \text{द्रव्यमान} / \text{मोलर द्रव्यमान}$ होती है।
चूंकि सभी गैसों के लिए द्रव्यमान समान है, इसलिए $n \propto 1/M$, जहां $M$ मोलर द्रव्यमान है।
अतः, $W \propto 1/M$।
कार्य को अधिकतम करने के लिए, हमें सबसे कम मोलर द्रव्यमान वाली गैस की आवश्यकता है।
मोलर द्रव्यमान इस प्रकार हैं: $H_2 = 2 \ g/mol$, $N_2 = 28 \ g/mol$, $Cl_2 = 71 \ g/mol$, और $O_2 = 32 \ g/mol$।
चूंकि $H_2$ का मोलर द्रव्यमान सबसे कम है, इसलिए $H_2$ के लिए किया गया कार्य अधिकतम होगा।

(C) मीथेन $(CH_{4})$ का मोलर द्रव्यमान $16 \ g \ mol^{-1} = 16 \times 10^{-3} \ kg \ mol^{-1}$ है।
दिया गया है कि $1 \ mol$ $(16 \times 10^{-3} \ kg)$ $CH_{4}$ के लिए दहन ऊष्मा $-800 \ kJ$ है।
$4 \times 10^{-4} \ kg$ $CH_{4}$ के लिए दहन ऊष्मा ज्ञात करने के लिए,हम ऐकिक नियम का उपयोग करते हैं:
$\Delta H = \frac{-800 \ kJ}{16 \times 10^{-3} \ kg} \times (4 \times 10^{-4} \ kg)$
$\Delta H = -800 \times \frac{4 \times 10^{-4}}{16 \times 10^{-3}}$
$\Delta H = -800 \times \frac{4}{16} \times 10^{-1}$
$\Delta H = -800 \times 0.25 \times 0.1 = -20 \ kJ$.

(C) इथेनॉल और सोडियम धातु के बीच रासायनिक अभिक्रिया है:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ इथेनॉल $1 \ mol$ $H_2$ गैस उत्पन्न करता है।
$S.T.P.$ पर,$1 \ mol$ गैस $22400 \ mL$ आयतन घेरती है।
अतः,$22400 \ mL$ $H_2$ उत्पन्न करने के लिए $2 \times 46 \ g$ इथेनॉल की आवश्यकता होती है।
$280 \ mL$ $H_2$ के लिए आवश्यक इथेनॉल:
$\frac{2 \times 46 \times 280}{22400} \ g$
$= \frac{92 \times 280}{22400} \ g$
$= \frac{92}{80} \ g = 1.15 \ g$.
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) धातु '$M$' की अल्कोहल $(ROH)$ के साथ अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$M + nROH \rightarrow M(OR)_n + \frac{n}{2} H_2$
यह दिया गया है कि $1 \ mol$ '$M$',$1.5 \ mol$ $H_2$ उत्पन्न करती है,इसलिए हम $H_2$ के रससमीकरणमितीय गुणांक को $1.5$ के बराबर कर सकते हैं:
$\frac{n}{2} = 1.5$
$n = 1.5 \times 2 = 3$
अतः,धातु '$M$' की संयोजकता $3$ है।

(D) इथेनॉल और सोडियम धातु की अभिक्रिया का संतुलित समीकरण:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ इथेनॉल $1 \ mol$ $H_2$ गैस उत्पन्न करता है।
$STP$ पर,$1 \ mol$ गैस का आयतन $22400 \ mL$ होता है।
$H_2$ का दिया गया आयतन = $560 \ mL$.
$H_2$ के मोल = $\frac{560}{22400} = 0.025 \ mol$.
आवश्यक इथेनॉल के मोल = $2 \times 0.025 = 0.05 \ mol$.
इथेनॉल का द्रव्यमान = $0.05 \ mol \times 46 \ g \ mol^{-1} = 2.3 \ g$.
अतः,सही विकल्प $D$ है.

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$ है।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ ऑक्जेलिक एसिड $2 \ moles$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$NaOH$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{0.064 \ g}{40 \ g/mol} = 0.0016 \ mol$ है।
चूंकि $2 \ moles$ $NaOH$,$1 \ mole$ ऑक्जेलिक एसिड के साथ अभिक्रिया करते हैं,इसलिए ऑक्जेलिक एसिड के मोल $= \frac{0.0016}{2} = 0.0008 \ mol$ होंगे।
ऑक्जेलिक एसिड का आयतन $= 25 \ cm^3 = 0.025 \ L$ है।
मोलरता $(M) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन } (L) \text{ में}} = \frac{0.0008 \ mol}{0.025 \ L} = 0.032 \ M$।

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2C_2O_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 10CO_2$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \text{ मोल } KMnO_4$,$5 \text{ मोल } H_2C_2O_4$ के साथ अभिक्रिया करते हैं।
तुल्यांक अवधारणा का उपयोग करते हुए: $n_{factor} \times M \times V = \text{स्थिरांक}$.
अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ के लिए,$n_{factor} = 5$.
$H_2C_2O_4$ के लिए,$n_{factor} = 2$.
तुल्यांकों की तुलना करने पर: $n_{factor,1} \times M_1 \times V_1 = n_{factor,2} \times M_2 \times V_2$.
$5 \times 0.025 \times 20 = 2 \times 0.1 \times V$.
$2.5 = 0.2 \times V$.
$V = \frac{2.5}{0.2} = 12.5 \ mL$.

(C) माना $CaO$ का द्रव्यमान $x \text{ g}$ है। तब $BaO$ का द्रव्यमान $(10 - x) \text{ g}$ होगा।
$HCl$ के मोल = $\text{मोलरता} \times \text{आयतन (L में)} = 2.5 \times 0.1 = 0.25 \text{ mol}$.
अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
$BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O$
$HCl$ के कुल मोल = $2 \times (CaO \text{ के मोल}) + 2 \times (BaO \text{ के मोल})$
$0.25 = 2 \times (\frac{x}{56} + \frac{10 - x}{153})$
$0.125 = \frac{153x + 560 - 56x}{56 \times 153}$
$0.125 \times 8568 = 97x + 560$
$1071 = 97x + 560$
$97x = 511$
$x = 5.268 \text{ g}$
$CaO$ का प्रतिशत = $\frac{5.268}{10} \times 100 = 52.68 \% \approx 52.6 \%$.

(A) ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड $(H_{3}PO_{4})$ एक ट्राइबैसिक एसिड है,जिसका अर्थ है कि इसकी क्षारकता (basicity) $3$ है।
नॉर्मलता और मोलरता के बीच संबंध का सूत्र है: $\text{Normality} = \text{Molarity} \times \text{basicity}$.
दिए गए मानों को रखने पर: $\text{Normality} = 3 \ M \times 3 = 9 \ N$.

(A) मान लीजिए कि ऑक्साइड आयनों की कुल संख्या $100$ है। तो धातु आयनों $M$ की संख्या $96$ है।
मान लीजिए कि $M^{2+}$ आयनों की संख्या $x$ है और $M^{3+}$ आयनों की संख्या $(96 - x)$ है।
चूंकि यौगिक विद्युत रूप से उदासीन है,इसलिए कुल धनात्मक आवेश कुल ऋणात्मक आवेश के बराबर होना चाहिए।
कुल ऋणात्मक आवेश $= 100 \times 2 = 200$.
कुल धनात्मक आवेश $= 2x + 3(96 - x) = 200$.
$2x + 288 - 3x = 200$.
$-x = 200 - 288 = -88$.
$x = 88$ ($M^{2+}$ आयनों की संख्या)।
$M^{3+}$ आयनों की संख्या $= 96 - 88 = 8$.
$M^{3+}$ का प्रतिशत $= \frac{8}{96} \times 100 = 8.33 \% \approx 8.3 \%$.

(C) मीथेन की दहन अभिक्रिया है: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
प्रारंभ में: $20 \ mL$ $CH_4$ और $50 \ mL$ $O_2$ लिए गए हैं।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ \text{आयतन}$ $CH_4$ को $2 \ \text{आयतन}$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
अतः,$20 \ mL$ $CH_4$,$2 \times 20 = 40 \ mL$ $O_2$ के साथ अभिक्रिया करेगा।
शेष $O_2 = 50 \ mL - 40 \ mL = 10 \ mL$।
उत्पन्न $CO_2$ का आयतन = $20 \ mL$।
चूंकि कमरे के तापमान पर $H_2O$ तरल रूप में होता है,इसलिए इसका आयतन नगण्य है।
बची हुई गैस का कुल आयतन = $\text{शेष }\ O_2 \ \text{का }\ \text{आयतन }+ CO_2 \ \text{का }\ \text{आयतन }= 10 \ mL + 20 \ mL = 30 \ mL$।

(C) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $Fe_{2}O_{3} + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_{2}$.
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mole$ $Fe_{2}O_{3}$,$3 \ moles$ $CO$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$STP$ पर,$1 \ mole$ गैस का आयतन $22.4 \ dm^{3}$ होता है।
इसलिए,$3 \ moles$ $CO$ का आयतन $= 3 \times 22.4 \ dm^{3} = 67.2 \ dm^{3}$ है।

(A) संबंधित रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 + 2NaCl$
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $CaO$,$1 \ mol$ $CaCO_3$ से प्राप्त होता है,जो बदले में $1 \ mol$ $CaCl_2$ से आता है।
$CaO$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 16 = 56 \ g/mol$.
$CaCl_2$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 2 \times 35.5 = 111 \ g/mol$.
$CaO$ का दिया गया द्रव्यमान $= 0.56 \ g$,जो $0.56 / 56 = 0.01 \ mol$ है।
इसलिए,$CaCl_2$ के मोल $= 0.01 \ mol$.
$CaCl_2$ का द्रव्यमान $= 0.01 \times 111 = 1.11 \ g$.
मिश्रण में $NaCl$ का द्रव्यमान = कुल द्रव्यमान - $CaCl_2$ का द्रव्यमान $= 4.44 \ g - 1.11 \ g = 3.33 \ g$.
$NaCl$ का प्रतिशत $= (3.33 / 4.44) \times 100 = 75\%$.

(A) संबंधित रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3} + 2NaCl$
$CaCO_{3} \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_{2}$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $CaO$,$1 \ mol$ $CaCO_{3}$ से प्राप्त होता है,जो $1 \ mol$ $CaCl_{2}$ से आता है।
$CaO$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 16 = 56 \ g/mol$.
$CaO$ के मोल $= \frac{0.56 \ g}{56 \ g/mol} = 0.01 \ mol$.
इसलिए,$CaCl_{2}$ के मोल $= 0.01 \ mol$.
$CaCl_{2}$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + (2 \times 35.5) = 111 \ g/mol$.
$CaCl_{2}$ का द्रव्यमान $= 0.01 \ mol \times 111 \ g/mol = 1.11 \ g$.
मिश्रण में $NaCl$ का द्रव्यमान $= 4.44 \ g - 1.11 \ g = 3.33 \ g$.
$NaCl$ का प्रतिशत $= \frac{3.33 \ g}{4.44 \ g} \times 100 = 75 \%$.