Heat of reaction, Bond energy and Hess law Questions in Hindi

(A) $HCl$ के निर्माण की अभिक्रिया है: $\frac{1}{2} H_2(g) + \frac{1}{2} Cl_2(g) \rightarrow HCl(g)$.
$\Delta H_f = \sum \text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा} - \sum \text{उत्पादों की बंध ऊर्जा}$.
$-91 = [\frac{1}{2} \times BE(H-H) + \frac{1}{2} \times BE(Cl-Cl)] - BE(H-Cl)$.
$-91 = [\frac{1}{2} \times 430 + \frac{1}{2} \times 242] - BE(H-Cl)$.
$-91 = [215 + 121] - BE(H-Cl)$.
$-91 = 336 - BE(H-Cl)$.
$BE(H-Cl) = 336 + 91 = 427 \, kJ \, mol^{-1}$.

(A) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार की उदासीनीकरण ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ पर स्थिर होती है क्योंकि इसमें $H^+ (aq) + OH^- (aq) \rightarrow H_2O (l)$ अभिक्रिया शामिल होती है।
दुर्बल अम्ल के मामले में,कुछ ऊर्जा का उपयोग दुर्बल अम्ल के अणुओं को आयनों में वियोजित करने के लिए किया जाता है,क्योंकि वे विलयन में पूरी तरह से आयनित नहीं होते हैं।
इसलिए,शुद्ध एन्थैल्पी परिवर्तन $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ से कम होता है क्योंकि मुक्त हुई ऊष्मा का कुछ हिस्सा दुर्बल अम्ल की बंध वियोजन ऊर्जा को दूर करने में खर्च हो जाता है।
अतः,सही कारण यह है कि दुर्बल अम्ल के पूर्ण वियोजन के लिए ऊर्जा खर्च करनी पड़ती है।

(B) एक प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार की उदासीनीकरण ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है।
चूंकि $CH_3COOH$ एक दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसके वियोजन में कुछ ऊर्जा खर्च होती है।
अतः,$CH_3COOH$ और $NaOH$ की उदासीनीकरण ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ के मानक मान से कम होती है।
दिया गया है $\Delta H_f (H_2O) = X$,जहाँ $X$ का मान लगभग $-285.8 \ kJ \ mol^{-1}$ है,इसलिए उदासीनीकरण ऊष्मा का मान $X$ के परिमाण से कम होगा।

(C) $1 \ g$ पदार्थ के पूर्ण दहन से कैलोरी में उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा को उसके कैलोरी मान (Calorific value) के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसलिए,कार्बन के लिए इसे कार्बन का कैलोरी मान कहा जाता है।

(B) किसी रासायनिक अभिक्रिया में कुल एन्थैल्पी परिवर्तन इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि अभिक्रिया किस पथ से होकर गुजरती है,चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।
इस सिद्धांत को $Hess's \ \text{law}$ (हेस का नियम) कहा जाता है।

(C) . हेस का स्थिर ऊष्मा संकलन का नियम ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का एक अनुप्रयोग है,जो ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत पर आधारित है। चूंकि एन्थैल्पी एक अवस्था फलन है,इसलिए अभिक्रिया के लिए कुल एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है,चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।

(D) हेस का स्थिर ऊष्मा संकलन का नियम बताता है कि एक रासायनिक अभिक्रिया के लिए कुल एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है,चाहे अभिक्रिया एक चरण में हो या कई चरणों में।
यह सिद्धांत ज्ञात ऊष्मारसायन डेटा का उपयोग करके अभिक्रिया की ऊष्मा,संभवन की ऊष्मा,संक्रमण की ऊष्मा और अन्य एन्थैल्पी परिवर्तनों की गणना करने की अनुमति देता है।
इसलिए,यह दी गई सभी प्रक्रियाओं पर लागू होता है।

(B) अभिक्रिया $C(s) + O_2(g) \to CO_2(g)$ एक दहन अभिक्रिया है।
दहन अभिक्रियाएँ प्रकृति में ऊष्माक्षेपी होती हैं,जिसका अर्थ है कि प्रक्रिया के दौरान ऊष्मा निकलती है।
इसलिए,इस अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H$ ऋणात्मक है $(\Delta H < 0)$।

(B) हेस का नियम प्रारंभिक अभिकारकों और अंतिम उत्पादों को शामिल करता है।

(B) हेस का नियम बताता है कि एक रासायनिक अभिक्रिया के दौरान कुल एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है,चाहे अभिक्रिया एक चरण में हो या कई चरणों में।
यह ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का परिणाम है,जो ऊर्जा संरक्षण का नियम है।
चूंकि एन्थैल्पी एक अवस्था फलन है,इसलिए एन्थैल्पी में परिवर्तन केवल प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं पर निर्भर करता है,न कि अपनाए गए पथ पर।

(B) दी गई अभिक्रिया $2C + O_2 \to 2CO$ है,जिसमें $\Delta H = -220 \ kJ$ है।
$1$. दहन ऊष्मा को किसी पदार्थ के $1 \ mole$ के पूर्ण दहन के लिए परिभाषित किया जाता है। यहाँ,$2 \ moles$ $C$ अभिक्रिया करके $CO$ बना रहे हैं,$CO_2$ नहीं,इसलिए यह कार्बन की दहन ऊष्मा नहीं है।
$2$. $\Delta H$ का ऋणात्मक मान $(-220 \ kJ)$ इंगित करता है कि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है,क्योंकि ऊष्मा मुक्त होती है।
$3$. अधिकांश रासायनिक अभिक्रियाओं को,भले ही वे स्वतःस्फूर्त हों,आगे बढ़ने के लिए ऊर्जा के प्रारंभिक इनपुट (सक्रियण ऊर्जा) की आवश्यकता होती है।
इसलिए,केवल कथन $B$ सही है।

(B) मीथेन की संभवन ऊष्मा उस अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन है: $C(s) + 2H_2(g) \to CH_4(g)$।
दिए गए समीकरण:
$(I)$ $C + O_2 \to CO_2$,$\Delta H_1 = -94.2 \ kcal$
$(II)$ $H_2 + \frac{1}{2} O_2 \to H_2O$,$\Delta H_2 = -68.3 \ kcal$
$(III)$ $CH_4 + 2O_2 \to CO_2 + 2H_2O$,$\Delta H_3 = -210.8 \ kcal$
संभवन अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए: $\Delta H_f = \Delta H_1 + 2 \times \Delta H_2 - \Delta H_3$।
$\Delta H_f = -94.2 + 2(-68.3) - (-210.8)$
$\Delta H_f = -94.2 - 136.6 + 210.8$
$\Delta H_f = -230.8 + 210.8 = -20 \ kcal$।
चूंकि प्रश्न में संभवन ऊष्मा पूछी गई है,इसलिए सही उत्तर $20 \ kcal$ है।

(D) $H_2SO_4$ की संभवन अभिक्रिया इस प्रकार है: $H_2 + S + 2O_2 \to H_2SO_4$।
इसे प्राप्त करने के लिए,हम दिए गए समीकरणों को जोड़ते हैं:
$(1) S + O_2 \to SO_2; \Delta H_1 = -298.2 \ kJ$
$(2) SO_2 + \frac{1}{2} O_2 \to SO_3; \Delta H_2 = -98.2 \ kJ$
$(3) SO_3 + H_2O \to H_2SO_4; \Delta H_3 = -130.2 \ kJ$
$(4) H_2 + \frac{1}{2} O_2 \to H_2O; \Delta H_4 = -287.3 \ kJ$
$(1) + (2) + (3) + (4)$ को जोड़ने पर:
$S + O_2 + SO_2 + \frac{1}{2} O_2 + SO_3 + H_2O + H_2 + \frac{1}{2} O_2 \to SO_2 + SO_3 + H_2SO_4 + H_2O$
दोनों पक्षों से समान पदों को हटाने पर:
$H_2 + S + 2O_2 \to H_2SO_4$
$\Delta H_f = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 + \Delta H_4$
$\Delta H_f = (-298.2) + (-98.2) + (-130.2) + (-287.3) = -813.9 \ kJ$.

(B) अभिक्रिया की ऊष्मा पर तापमान का प्रभाव किरचॉफ के समीकरण द्वारा दिया जाता है,जिसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $\Delta H_2 - \Delta H_1 = \Delta C_p (T_2 - T_1)$। अतः,इस समीकरण में अभिक्रिया की ऊष्मा को प्रभावित करने वाला कारक तापमान है।

(C) किसी भी प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के लिए उदासीनीकरण की ऊष्मा स्थिर होती है क्योंकि अभिक्रिया में मुख्य रूप से $H^+$ और $OH^-$ आयनों से जल का निर्माण होता है: $H^+ (aq) + OH^- (aq) \rightarrow H_2O (l)$.
चूंकि $KOH$ और $HNO_3$ दोनों प्रबल विद्युत अपघट्य हैं,और $NaOH$ तथा $HCl$ भी प्रबल विद्युत अपघट्य हैं,इसलिए दोनों अभिक्रियाओं के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन लगभग $-13.7 \, kcal/mol$ (या $-57.1 \, kJ/mol$) होता है।
अतः,मोलर उदासीनीकरण ऊष्मा समान है.

(B) बेंजीन $(C_6H_6)$ का मोलर द्रव्यमान $(6 \times 12) + (6 \times 1) = 78 \, g/mol$ है।
ऊष्मारसायन समीकरण के अनुसार,$1 \, mol$ $(78 \, g)$ बेंजीन के दहन से $3264.6 \, kJ$ ऊष्मा निकलती है।
इसलिए,$39 \, g$ बेंजीन के लिए उत्पन्न ऊष्मा की गणना इस प्रकार है:
$\text{Heat} = \frac{3264.6 \, kJ}{78 \, g} \times 39 \, g = \frac{3264.6}{2} = 1632.3 \, kJ$।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) हेस के नियम के अनुसार,अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन व्यक्तिगत चरणों के एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग होता है।
दी गई अभिक्रियाएँ:
$(i) C(\text{graphite}) + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{(g)}; \Delta H_1 = -110.5 \ kJ$
$(ii) CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta H_2 = -283.2 \ kJ$
समीकरण $(i)$ और $(ii)$ को जोड़ने पर:
$C(\text{graphite}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
कुल एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 = -110.5 \ kJ + (-283.2 \ kJ) = -393.7 \ kJ$.

(C) सही कथन $(C)$ है।
$1$. ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया के लिए $\Delta H$ ऋणात्मक $(-ve)$ होता है।
$2$. ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए $\Delta H$ धनात्मक $(+ve)$ होता है।
$3$. किसी भी प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के उदासीनीकरण की एन्थैल्पी स्थिर होती है,जो लगभग $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ है,क्योंकि इसमें समान अभिक्रिया होती है: $H^+ (aq) + OH^- (aq) \rightarrow H_2O (l)$।
$4$. गलन की एन्थैल्पी हमेशा धनात्मक $(+ve)$ होती है क्योंकि पिघलने के दौरान अंतर-आणविक बलों को तोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(A) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के लिए उदासीनीकरण की मानक एन्थैल्पी $-57.33 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है।
$MgO$ एक धातु ऑक्साइड है जो क्षार के रूप में कार्य करता है,लेकिन यह $NaOH$ या $KOH$ की तरह प्रबल घुलनशील क्षार नहीं है।
जब $MgO_{(s)}$ की अभिक्रिया $HCl_{(aq)}$ के साथ होती है,तो $MgO$ के क्रिस्टल जालक को तोड़ने और उसे आयनों में बदलने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,मुक्त होने वाली कुल ऊष्मा $-57.33 \ kJ \ mol^{-1}$ के मानक मान से कम होती है (अर्थात यह कम ऊष्माक्षेपी है)।
अतः,उदासीनीकरण की एन्थैल्पी $-57.33 \ kJ \ mol^{-1}$ से कम होगी।

(B) मानक विरचन एन्थैल्पी,$\Delta H^o_f$,को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $298 \ K$ और $1 \ bar$ दाब पर किसी यौगिक का $1 \ mol$ उसके घटकों के सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं से बनता है।
मेथेनॉल $(CH_3OH_{(l)})$ के लिए,घटक तत्व कार्बन (सबसे स्थिर रूप ग्रेफाइट),हाइड्रोजन $(H_{2(g)})$ और ऑक्सीजन $(O_{2(g)})$ हैं।
संतुलित ऊष्मारसायन समीकरण है:
$C_{(graphite)} + 1/2 O_{2(g)} + 2H_{2(g)} \to CH_3OH_{(l)}$
अतः,विकल्प $B$ मेथेनॉल की मानक विरचन एन्थैल्पी को सही ढंग से दर्शाता है।

(A) दी गई ऊष्मारसायन समीकरणें हैं:
$(i) \ H_2(g) + O_2(g) \to H_2O_2(l) \quad \Delta H_f^o = -188 \ kJ/mole$
$(ii) \ H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \to H_2O(l) \quad \Delta H_f^o = -286 \ kJ/mole$
अभिक्रिया $2H_2O_2(l) \to 2H_2O(l) + O_2(g)$ प्राप्त करने के लिए,हम $2 \times (ii) - 2 \times (i)$ का उपयोग करते हैं।
$\Delta H_{rxn} = 2 \times (-286) - 2 \times (-188)$
$\Delta H_{rxn} = -572 + 376 = -196 \ kJ/mole$.

(B) हमें निम्नलिखित ऊष्मारसायन समीकरण दिए गए हैं:
$(1) \ C(\text{graphite}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta H_1 = x \ kJ \ mol^{-1}$
$(2) \ C(\text{diamond}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta H_2 = y \ kJ \ mol^{-1}$
$C(\text{graphite}) \to C(\text{diamond})$ के लिए संक्रमण ऊष्मा ज्ञात करने के लिए,हम समीकरण $(1)$ में से समीकरण $(2)$ को घटाते हैं:
$C(\text{graphite}) - C(\text{diamond}) = x - y$
$C(\text{graphite}) \to C(\text{diamond}); \Delta H_t = (x - y) \ kJ \ mol^{-1}$

(C) हेस के नियम के अनुसार,किसी प्रक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है,चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।
ऊर्ध्वपातन ठोस का सीधे गैस में रूपांतरण है: $\text{Solid} \rightarrow \text{Gas} (\Delta H_{sub})$.
यह प्रक्रिया दो चरणों में भी हो सकती है: $\text{Solid} \rightarrow \text{Liquid} (\Delta H_{fus})$ और उसके बाद $\text{Liquid} \rightarrow \text{Gas} (\Delta H_{vap})$.
इसलिए,कुल एन्थैल्पी परिवर्तन व्यक्तिगत चरणों का योग है: $\Delta H_{sub} = \Delta H_{fus} + \Delta H_{vap}$.

(C) ऊष्माशोषी अभिक्रिया वह है जिसमें परिवेश से ऊष्मा अवशोषित होती है,जिसे एन्थैल्पी में धनात्मक परिवर्तन ($\Delta H > 0$ या $\Delta E > 0$) द्वारा दर्शाया जाता है।
दिए गए विकल्पों में,अभिक्रिया $N_2 + O_2 \to 2NO$ के लिए $\Delta E = +180.5 \ kJ$ है,जो दर्शाता है कि ऊर्जा अवशोषित हो रही है।
अतः,विकल्प $(C)$ ऊष्माशोषी अभिक्रिया का सही उदाहरण है।

(C) मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_f H^\circ)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \, \text{mole}$ यौगिक का निर्माण उसके घटक तत्वों से उनकी सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं में होता है।
दी गई अभिक्रिया में,$1 \, \text{mole}$ $HCl(g)$ का निर्माण उसके घटक तत्वों $H_2(g)$ और $Cl_2(g)$ से उनकी मानक अवस्थाओं में हो रहा है।
इसलिए,इस एन्थैल्पी परिवर्तन को संभवन की एन्थैल्पी कहा जाता है।

(C) एक प्रबल अम्ल और एक प्रबल क्षार के बीच उदासीनीकरण की एन्थैल्पी लगभग $-57.3 \ kJ \ mol^{-1}$ (या $-13.7 \ kcal \ mol^{-1}$) स्थिर रहती है।
$HCl$ एक प्रबल अम्ल है और $NaOH$ एक प्रबल क्षार है।
इसलिए,$HCl$ और $NaOH$ के उदासीनीकरण से $57.3 \ kJ \ mol^{-1}$ ऊर्जा मुक्त होती है।
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$.

(B) एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया को ऐसी प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जो परिवेश से ऊष्मा का अवशोषण करती है।
किसी भी ऊष्माशोषी अभिक्रिया के लिए,उत्पादों की एन्थैल्पी अभिकारकों की एन्थैल्पी से अधिक होती है।
इसलिए,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = H_{\text{products}} - H_{\text{reactants}}$ धनात्मक $(+ve)$ होता है।

(B) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार की उदासीनीकरण ऊष्मा हमेशा $13.7 \, kcal \, mol^{-1}$ होती है।
यहाँ,$NaOH$ एक प्रबल क्षार है और $CH_3COOH$ एक दुर्बल अम्ल है।
दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ के वियोजन में कुछ ऊर्जा खर्च होती है,जो एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है।
इसलिए,दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के उदासीनीकरण के दौरान मुक्त होने वाली कुल ऊष्मा हमेशा $13.7 \, kcal \, mol^{-1}$ से कम होती है।

(B) कार्बन मोनोऑक्साइड के दहन के लिए लक्ष्य अभिक्रिया है: $CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
अभिक्रिया ऊष्मा के लिए सूत्र: $\Delta H_{comb} = \Delta H_f^o(CO_2) - [\Delta H_f^o(CO) + \frac{1}{2}\Delta H_f^o(O_2)]$
चूंकि मानक अवस्था में किसी तत्व की संभवन ऊष्मा शून्य होती है,$\Delta H_f^o(O_2) = 0$।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta H_{comb} = -94.0 \ kcal - (-26.4 \ kcal) = -67.6 \ kcal$।

(A) दहन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$(i) \ H_2(g) + 1/2 O_2(g) \to H_2O(l), \Delta H_1 = -241 \ kJ/mol$
$(ii) \ C_6H_{10}(l) + 17/2 O_2(g) \to 6CO_2(g) + 5H_2O(l), \Delta H_2 = -3800 \ kJ/mol$
$(iii) \ C_6H_{12}(l) + 9O_2(g) \to 6CO_2(g) + 6H_2O(l), \Delta H_3 = -3920 \ kJ/mol$
हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया:
$C_6H_{10}(l) + H_2(g) \to C_6H_{12}(l)$
यह अभिक्रिया $(i) + (ii) - (iii)$ द्वारा प्राप्त की जा सकती है।
$\Delta H_{hydrogenation} = \Delta H_1 + \Delta H_2 - \Delta H_3$
$\Delta H_{hydrogenation} = -241 + (-3800) - (-3920) = -121 \ kJ/mol$.

(C) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के लिए उदासीनीकरण ऊष्मा हमेशा $13.7 \ kcal \ mol^{-1}$ होती है।
चूंकि $NH_4OH$ एक दुर्बल क्षार है,इसलिए दुर्बल क्षार के आयनीकरण में कुछ ऊष्मा अवशोषित हो जाती है।
अतः,उदासीनीकरण की कुल ऊष्मा $13.7 \ kcal \ mol^{-1}$ से कम होती है।

(A) मेथेन के लिए दहन अभिक्रिया: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \to CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$.
दहन ऊष्मा $(\Delta H_c)$ की गणना इस सूत्र द्वारा की जाती है: $\Delta H_c = \sum \Delta H_f(\text{products}) - \sum \Delta H_f(\text{reactants})$.
$\Delta H_c = [\Delta H_f(CO_{2(g)}) + 2 \times \Delta H_f(H_2O_{(l)})] - [\Delta H_f(CH_{4(g)}) + 2 \times \Delta H_f(O_{2(g)})]$.
यहाँ $\Delta H_f(O_{2(g)}) = 0 \ kcal/mol$ है।
$\Delta H_c = [-94.0 + 2 \times (-68.4)] - [-17.9 + 2 \times 0]$.
$\Delta H_c = [-94.0 - 136.8] - [-17.9]$.
$\Delta H_c = -230.8 + 17.9 = -212.9 \ kcal$.

(D) अभिक्रिया की ऊष्मा एक अवस्था फलन $(state \ function)$ है। $Hess$ के नियम के अनुसार,एक रासायनिक अभिक्रिया के लिए कुल एन्थैल्पी परिवर्तन समान होता है,चाहे अभिक्रिया एक चरण में पूरी हो या कई चरणों में। इसलिए,यह उस मार्ग या विधि पर निर्भर नहीं करता है जिसके द्वारा अभिकारकों से अंतिम उत्पाद प्राप्त किए जाते हैं।

(B) जब अम्ल और क्षार दोनों प्रबल होते हैं,तो उदासीनीकरण की ऊष्मा $57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है।

(A) एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया वह है जो परिवेश से ऊष्मा का अवशोषण करती है।
अपघटन अभिक्रियाएं,जैसे कि कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ का तापीय अपघटन,रासायनिक बंधों को तोड़ने के लिए ऊष्मा ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है।
इसलिए,अभिक्रिया $CaCO_3 \to CaO + CO_2$ ऊष्माशोषी है।
विकल्प $B$,$C$,और $D$ क्रमशः संश्लेषण,उदासीनीकरण और दहन अभिक्रियाओं को दर्शाते हैं,जो आमतौर पर ऊष्माक्षेपी होती हैं।

(D) रासायनिक अभिक्रिया से संबंधित एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$,जहाँ अभिकारकों को स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के अनुसार उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है,उसे अभिक्रिया ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसलिए,दी गई अभिक्रिया के लिए,$\Delta H = 80 \ kJ$ अभिक्रिया ऊष्मा को दर्शाता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(B) दहन ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mole$ पदार्थ को ऑक्सीजन की उपस्थिति में पूरी तरह से जलाया जाता है। चूंकि दहन एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है,इसलिए एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ हमेशा ऋणात्मक होता है।

(B) अभिक्रिया $H_2 + \frac{1}{2} O_2 \to H_2 O$ अपने घटक तत्वों से $1 \ mol$ जल के निर्माण को दर्शाती है।
परिभाषा के अनुसार,जब $1 \ mol$ यौगिक अपने घटक तत्वों से बनता है,तो होने वाले एन्थैल्पी परिवर्तन को संभवन ऊष्मा (Heat of formation) कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया $2CO + O_2 \to 2CO_2$ है।
$2$ से विभाजित करने पर,हमें $CO + \frac{1}{2}O_2 \to CO_2$ प्राप्त होता है।
चूंकि $1 \ mole$ $CO$ का ऑक्सीजन की उपस्थिति में पूर्ण दहन होता है,इसलिए इस अभिक्रिया से जुड़े ऊष्मा परिवर्तन को $CO$ की दहन ऊष्मा कहा जाता है।

(D) दहन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$S_{\text{(rhombic)}} + O_2 \to SO_2$,$\Delta H_1 = -70960 \ cal$ ... $(I)$
$S_{\text{(monoclinic)}} + O_2 \to SO_2$,$\Delta H_2 = -71030 \ cal$ ... $(II)$
$S_{\text{(rhombic)}} \to S_{\text{(monoclinic)}}$ के रूपांतरण की ऊष्मा ज्ञात करने के लिए,समीकरण $(I)$ में से समीकरण $(II)$ को घटाने पर:
$S_{\text{(rhombic)}} - S_{\text{(monoclinic)}} = -70960 - (-71030)$
$S_{\text{(rhombic)}} \to S_{\text{(monoclinic)}}$,$\Delta H = -70960 + 71030 = +70 \ cal$
अतः,रूपांतरण की ऊष्मा $+70 \ cal$ है।

(D) वाष्पीकरण की प्रक्रिया $H_2O_{(l)} \rightarrow H_2O_{(g)}$ है,जो एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया है।
वाष्पीकरण की एन्थैल्पी $\Delta H_{vap}$ लगभग $+9.7 \ kcal/mol$ होती है।
$H_2O_{(g)}$ की संभवन ऊष्मा $\Delta H_f(H_2O_{(g)}) = \Delta H_f(H_2O_{(l)}) + \Delta H_{vap}$ द्वारा दी जाती है।
अतः,$\Delta H_f(H_2O_{(g)}) = -68.0 + 9.7 = -58.3 \ kcal$।
इसलिए,सही विकल्प $D$ है।

(B) ऊष्मीय मान को $1 \ kg$ ईंधन के पूर्ण दहन से उत्पन्न ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिए गए विकल्पों में,केरोसिन का ऊष्मीय मान सबसे अधिक है।

(B) दहन अभिक्रिया है: $C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
इस अभिक्रिया के लिए,गैसीय प्रजातियों के मोलों की संख्या में परिवर्तन $\Delta n_g = n_{p(g)} - n_{r(g)} = 1 - 1 = 0$ है।
संबंध $\Delta H = \Delta E + \Delta n_g RT$ का उपयोग करते हुए,चूंकि $\Delta n_g = 0$,इसलिए $\Delta H = \Delta E$ है।
दिया गया है $\Delta H = -94 \ kcal$,इसलिए $\Delta E = -94 \ kcal$ है।
चूंकि $\Delta E = E_{CO_2} - (E_C + E_{O_2})$ और तत्वों की उनकी मानक अवस्था में आंतरिक ऊर्जा शून्य मानी जाती है $(E_C = 0, E_{O_2} = 0)$,इसलिए $E_{CO_2} = \Delta E = -94 \ kcal$ प्राप्त होता है।

(B) प्रबल अम्ल $(HNO_3)$ और प्रबल क्षार $(KOH)$ के बीच की अभिक्रिया इस प्रकार है: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$,$\Delta H = -57.0 \, kJ \, mol^{-1}$.
चूंकि $0.2 \, mole$ $KOH$ सीमाकारी अभिकर्मक है,यह $0.2 \, mole$ $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके $0.2 \, mole$ $H_2O$ बनाएगा।
मुक्त हुई ऊष्मा की गणना: $\text{Heat} = \Delta H \times \text{moles of water formed} = 57.0 \, kJ \, mol^{-1} \times 0.2 \, mol = 11.4 \, kJ$.

(B) किसी यौगिक की एन्थैल्पी को उसके घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्थाओं में बनने वाली संभवन ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसलिए,किसी यौगिक की एन्थैल्पी उसकी $Heat \ of \ formation$ (संभवन की ऊष्मा) के बराबर होती है।

(D) उदासीनीकरण की ऊष्मा को उस ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो $1 \ gram$ तुल्यांक अम्ल को $1 \ gram$ तुल्यांक क्षार द्वारा तनु विलयन में एक निश्चित तापमान पर उदासीन करने पर मुक्त होती है।

(B) संभवन ऊष्मा $(\Delta H_f)$ उस एन्थैल्पी परिवर्तन को दर्शाती है जब एक मोल यौगिक अपने घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्था में बनता है।
यदि $\Delta H_f < 0$ (ऋणात्मक) है,तो निर्माण प्रक्रिया ऊर्जा मुक्त करती है,जो ऊष्माक्षेपी यौगिक की विशेषता है।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(B) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के बीच उदासीनीकरण की ऊष्मा $1 \ mole$ $H_2O$ के निर्माण के लिए $13.7 \ kcal$ स्थिर रहती है।
$H_2SO_4$ एक प्रबल द्वि-क्षारकीय अम्ल है,जिसका अर्थ है कि यह $1 \ mole$ $H_2SO_4$ से $2 \ moles$ $H^{+}$ आयन प्रदान करता है।
क्षार द्वारा $1 \ mole$ $H_2SO_4$ के पूर्ण उदासीनीकरण के लिए $2 \ moles$ $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
अतः,उदासीनीकरण की कुल ऊष्मा $= 2 \times 13.7 \ kcal = 27.4 \ kcal$।

(B) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के लिए उदासीनीकरण की ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ स्थिर होती है।
जब एक दुर्बल अम्ल या दुर्बल क्षार शामिल होता है,तो कुछ ऊर्जा दुर्बल इलेक्ट्रोलाइट के वियोजन में खर्च हो जाती है।
चूंकि $CH_3COOH$ (दुर्बल अम्ल) और $NH_4OH$ (दुर्बल क्षार) दोनों दुर्बल इलेक्ट्रोलाइट हैं,इसलिए उदासीनीकरण की शुद्ध ऊष्मा सबसे कम होती है क्योंकि उनके आयनीकरण के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(C) उदासीनीकरण की ऊष्मा वह ऊष्मा है जो $1 \ mol$ $H^+$ आयनों के $1 \ mol$ $OH^-$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके $1 \ mol$ $H_2O$ बनाने पर मुक्त होती है।
दिया गया है,$\Delta H_{neut} = -57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ ($1 \ mol$ अभिक्रिया के लिए)।
$0.25 \ mol$ $NaOH$ और $0.25 \ mol$ $HCl$ के लिए मुक्त ऊष्मा:
$\text{मुक्त ऊष्मा} = 57.1 \ kJ \ mol^{-1} \times 0.25 \ mol = 14.275 \ kJ \approx 14.3 \ kJ$.