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

Class 11 Chemistry · Thermodynamics · Heat of reaction, Bond energy and Hess law

682+

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Showing 25 of 682 questions in Hindi

651
MediumMCQ
$AO_{(s)}$,$BO_{2(g)}$ और $ABO_{3(s)}$ की $\Delta_f H^{\circ}$ क्रमशः $-635$,$x$ और $-1210 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$ABO_{3(s)} \rightarrow AO_{(s)} + BO_{2(g)} ; \Delta_r H^{\circ} = 175 \ kJ \ mol^{-1}$.
$x$ का मान ($kJ \ mol^{-1}$ में) क्या है?
A
$-750$
B
$400$
C
$-400$
D
$750$

Solution

(C) अभिक्रिया की मानक एन्थैल्पी का सूत्र इस प्रकार है:
$\Delta_r H^{\circ} = \sum \Delta_f H^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_f H^{\circ}(\text{reactants})$
अभिक्रिया $ABO_{3(s)} \rightarrow AO_{(s)} + BO_{2(g)}$ के लिए:
$\Delta_r H^{\circ} = \Delta_f H^{\circ}(AO_{(s)}) + \Delta_f H^{\circ}(BO_{2(g)}) - \Delta_f H^{\circ}(ABO_{3(s)})$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$175 = -635 + x - (-1210)$
$175 = -635 + x + 1210$
$175 = x + 575$
$x = 175 - 575$
$x = -400 \ kJ \ mol^{-1}$
652
MediumMCQ
$CO_{(g)}$ और $CO_{2(g)}$ की संभवन एन्थैल्पी क्रमशः $-110 \ kJ \ mol^{-1}$ और $-393 \ kJ \ mol^{-1}$ है। $CO$ की दहन एन्थैल्पी ($kJ \ mol^{-1}$ में) क्या होगी?
A
$-283.0$
B
$-110.5$
C
$504$
D
$-221.2$

Solution

(A) $CO_{(g)}$ की दहन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$
मानक दहन एन्थैल्पी के लिए,हम इस सूत्र का उपयोग करते हैं:
$\Delta H_{comb}^{\circ} = \sum \Delta H_{f, \text{products}}^{\circ} - \sum \Delta H_{f, \text{reactants}}^{\circ}$
यहाँ $O_{2(g)}$ के लिए $\Delta H_{f}^{\circ} = 0 \ kJ \ mol^{-1}$,$CO_{(g)}$ के लिए $\Delta H_{f}^{\circ} = -110 \ kJ \ mol^{-1}$,और $CO_{2(g)}$ के लिए $\Delta H_{f}^{\circ} = -393 \ kJ \ mol^{-1}$ दिया गया है।
इन मानों को रखने पर:
$\Delta H_{comb}^{\circ} = \Delta H_{f}^{\circ}(CO_{2}) - [\Delta H_{f}^{\circ}(CO) + \frac{1}{2} \Delta H_{f}^{\circ}(O_{2})]$
$\Delta H_{comb}^{\circ} = -393 - [-110 + 0]$
$\Delta H_{comb}^{\circ} = -393 + 110 = -283 \ kJ \ mol^{-1}$.
653
EasyMCQ
निम्नलिखित पदार्थों में से,किसका $\Delta_{f}H^{\circ}$ शून्य है?
A
हीरा (Diamond)
B
ग्रेफाइट (Graphite)
C
फुलरीन (Fullerene)
D
बिटुमिनस कोयला (Bituminous coal)

Solution

(B) किसी पदार्थ की मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_{f}H^{\circ})$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ पदार्थ का निर्माण उसके घटक तत्वों से उनकी सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं में $298 \ K$ और $1 \ bar$ दाब पर होता है।
परिपाटी के अनुसार,किसी तत्व की उसकी सबसे स्थिर अपररूप अवस्था में मानक संभवन एन्थैल्पी शून्य ली जाती है।
कार्बन हीरा,ग्रेफाइट और फुलरीन जैसे कई अपररूपों में मौजूद होता है। इनमें से,$298 \ K$ और $1 \ bar$ पर ग्रेफाइट कार्बन का सबसे अधिक ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर रूप है।
इसलिए,$C_{(graphite)}$ के लिए $\Delta_{f}H^{\circ} = 0 \ kJ \ mol^{-1}$ है,जबकि हीरे और फुलरीन के लिए यह शून्य नहीं है।
654
MediumMCQ
निम्नलिखित ऊष्मारसायन समीकरण दिए गए हैं:
$(i)$ $H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \rightarrow H_2O_{(l)}; \Delta H = -285 \text{ kJ}$
$(ii)$ $N_2O_{5(g)} + H_2O_{(l)} \rightarrow 2HNO_{3(l)}; \Delta H = -76.6 \text{ kJ}$
$(iii)$ $N_{2(g)} + 3O_{2(g)} + H_{2(g)} \rightarrow 2HNO_{3(l)}; \Delta H = -348.2 \text{ kJ}$
अभिक्रिया $2N_{2(g)} + 5O_{2(g)} \rightarrow 2N_2O_{5(g)}$ के लिए $\Delta H$ की गणना करें। ($\text{ kJ}$ में)
A
$572$
B
$419$
C
$14.5$
D
$26.8$

Solution

(D) लक्ष्य अभिक्रिया: $2N_{2(g)} + 5O_{2(g)} \rightarrow 2N_2O_{5(g)}$ है।
हम दिए गए समीकरणों का उपयोग करके इसे प्राप्त कर सकते हैं:
$2 \times (iii) - 2 \times (ii) - 2 \times (i)$
$\Delta H = 2(-348.2) - 2(-76.6) - 2(-285)$
$\Delta H = -696.4 + 153.2 + 570 = 26.8 \text{ kJ}$.
655
MediumMCQ
भारी हाइड्रोजन $(D-D)$,ऑक्सीजन $(O=O)$ और भारी पानी $(D-O)$ की बंध एन्थैल्पी क्रमशः $+400$,$+498$ और $+490 \ kJ \ mol^{-1}$ है। $D_2O$ उत्पन्न करने की अभिक्रिया के लिए $\Delta_{r} H^{\circ}$ क्या है?
A
$-300 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$-331 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$29.1 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$2.91 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) $D_2O$ के निर्माण के लिए रासायनिक समीकरण है: $D_2(g) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow D_2O(g)$
अभिक्रिया की एन्थैल्पी की गणना बंध एन्थैल्पी का उपयोग करके की जाती है: $\Delta_{r} H^{\circ} = \sum \text{अभिकारकों की बंध एन्थैल्पी} - \sum \text{उत्पादों की बंध एन्थैल्पी}$
$\Delta_{r} H^{\circ} = [BE(D-D) + \frac{1}{2} BE(O=O)] - [2 \times BE(D-O)]$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta_{r} H^{\circ} = [400 + (\frac{1}{2} \times 498)] - [2 \times 490]$
$\Delta_{r} H^{\circ} = [400 + 249] - 980$
$\Delta_{r} H^{\circ} = 649 - 980 = -331 \ kJ \ mol^{-1}$
656
EasyMCQ
ग्रेफाइट,हीरा और $C_{60}$ के लिए $\Delta H_f^{\circ}$ के मान ($kJ \ mol^{-1}$ में) क्रमशः हैं:
A
$0 ; 1.9 ; 38.1$
B
$1.8 ; 1.9 ; 38.1$
C
$0 ; 0 ; 21.4$
D
$1.8 ; 1.9 ; 2.0$

Solution

(A) ग्रेफाइट कार्बन का सबसे स्थिर अपरूप है,इसलिए इसकी मानक संभवन एन्थैल्पी,$\Delta H_f^{\circ}$,$0 \ kJ \ mol^{-1}$ मानी जाती है।
हीरा ग्रेफाइट की तुलना में कम स्थिर है,जिसका $\Delta H_f^{\circ}$ मान लगभग $1.9 \ kJ \ mol^{-1}$ होता है।
$C_{60}$ (फुलेरीन) अपनी संरचना में तनाव के कारण काफी कम स्थिर है,जिसका $\Delta H_f^{\circ}$ मान लगभग $38.1 \ kJ \ mol^{-1}$ होता है।
अतः,मान क्रमशः $0$,$1.9$,और $38.1 \ kJ \ mol^{-1}$ हैं।
इसलिए,विकल्प $A$ सही उत्तर है।
657
MediumMCQ
जब $2$ मोल $Fe_2O_{3(s)}$ धातु $Fe$ देने के लिए $H_2$ गैस के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो अभिक्रिया की मानक एन्थैल्पी ($kJ$ में) क्या होगी? $Fe_2O_{3(s)}$ और $H_2O_{(l)}$ की $\Delta H_f^{\circ}$ क्रमशः $-824.2$ और $-285.83 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
A
$-66.58$
B
$-33.3$
C
$-538.37$
D
$-1110.03$

Solution

(A) $Fe_2O_3$ की $H_2$ के साथ अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण: $Fe_2O_3(s) + 3H_2(g) \rightarrow 2Fe(s) + 3H_2O(l)$ है।
$2$ मोल $Fe_2O_3$ के लिए,समीकरण: $2Fe_2O_3(s) + 6H_2(g) \rightarrow 4Fe(s) + 6H_2O(l)$ होगा।
अभिक्रिया की मानक एन्थैल्पी: $\Delta H_R^{\circ} = \sum \Delta H_f^{\circ}(\text{Products}) - \sum \Delta H_f^{\circ}(\text{Reactants})$.
दिया गया है: $\Delta H_f^{\circ}(Fe_2O_3) = -824.2 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^{\circ}(H_2O) = -285.83 \ kJ \ mol^{-1}$,और $\Delta H_f^{\circ}(Fe) = \Delta H_f^{\circ}(H_2) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$.
मान रखने पर: $\Delta H_R^{\circ} = [4(0) + 6(-285.83)] - [2(-824.2) + 6(0)]$.
$\Delta H_R^{\circ} = -1714.98 - (-1648.4) = -66.58 \ kJ$.
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।
658
EasyMCQ
$CO_{(g)}$,$CO_{2(g)}$,$N_2O_{(g)}$ और $N_2O_{4(g)}$ की मानक संभवन एन्थैल्पी क्रमशः $-110$,$-393$,$81$ और $-10 \ kJ \ mol^{-1}$ है। निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन ($kJ$ में) है: $N_2O_{4(g)} + 3CO_{(g)} \longrightarrow N_2O_{(g)} + 3CO_{2(g)}$
A
$-1058$
B
$1058$
C
$-957$
D
$957$

Solution

(A) अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन का सूत्र: $\Delta H_{reaction} = \sum \Delta H_f^\circ (\text{products}) - \sum \Delta H_f^\circ (\text{reactants})$.
दिया गया है: $\Delta H_f^\circ (CO) = -110 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^\circ (CO_2) = -393 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^\circ (N_2O) = 81 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^\circ (N_2O_4) = -10 \ kJ \ mol^{-1}$.
अभिक्रिया: $N_2O_{4(g)} + 3CO_{(g)} \longrightarrow N_2O_{(g)} + 3CO_{2(g)}$.
$\Delta H = [81 + 3(-393)] - [-10 + 3(-110)] = -1098 - (-340) = -758 \ kJ \ mol^{-1}$.
659
DifficultMCQ
$25^{\circ} C$ पर द्रव जल की मानक संभवन एन्थैल्पी लगभग कितनी होती है?
$H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(l)}$
A
$-237 \ kJ/mol$
B
$237 \ kJ/mol$
C
$-286 \ kJ/mol$
D
$286 \ kJ/mol$

Solution

(C) मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta H_f^{\circ})$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ पदार्थ अपने तत्वों से उनकी मानक अवस्थाओं में बनता है।
द्रव जल के निर्माण के लिए: $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(l)}$।
$298 \ K$ $(25^{\circ} C)$ पर द्रव जल के लिए मानक संभवन एन्थैल्पी $-286 \ kJ/mol$ होती है।
660
MediumMCQ
$CO_{2(g)}$,$CO_{(g)}$ और $H_2 O_{(g)}$ के लिए $\Delta H_f^{\circ}$ क्रमशः $-393.5$,$-110.5$ और $-241.8 \ kJ \ mol^{-1}$ दिए गए हैं। अभिक्रिया $CO_{2(g)} + H_{2(g)} \longrightarrow CO_{(g)} + H_2 O_{(g)}$ के लिए $\Delta H_r^{\circ}$ [$kJ \ mol^{-1}$ में] क्या होगा?
A
$524.1$
B
$-262.5$
C
$-41.7$
D
$41.2$

Solution

(D) अभिक्रिया: $CO_{2(g)} + H_{2(g)} \longrightarrow CO_{(g)} + H_2 O_{(g)}$
$\Delta H_r^{\circ} = \sum \Delta H_{f, \text{products}}^{\circ} - \sum \Delta H_{f, \text{reactants}}^{\circ}$
$\Delta H_r^{\circ} = [\Delta H_{f, CO}^{\circ} + \Delta H_{f, H_2 O}^{\circ}] - [\Delta H_{f, CO_2}^{\circ} + \Delta H_{f, H_2}^{\circ}]$
तत्व के लिए मानक विरचन एन्थैल्पी शून्य होती है,इसलिए $\Delta H_{f, H_2}^{\circ} = 0$.
$\Delta H_r^{\circ} = [-110.5 + (-241.8)] - [-393.5 + 0]$
$\Delta H_r^{\circ} = -352.3 + 393.5 = 41.2 \ kJ \ mol^{-1}$
661
DifficultMCQ
यह दिया गया है कि $\Delta H_f(H) = 218 \ kJ/mol$,तो $H-H$ बंध ऊर्जा को $kcal/mol$ में व्यक्त करें।
A
$52.15$
B
$911$
C
$104$
D
$52153$

Solution

(C) दिया गया है: $\Delta H_f(H) = 218 \ kJ/mol$
$H$ परमाणु के एक मोल के निर्माण के लिए अभिक्रिया है: $\frac{1}{2} H_2 \rightarrow H ; \Delta H = 218 \ kJ/mol$
$H-H$ की बंध वियोजन ऊर्जा उस अभिक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा है: $H_2 \rightarrow 2H$
अतः,$\Delta H_{bond} = 2 \times 218 \ kJ/mol = 436 \ kJ/mol$
$kJ/mol$ को $kcal/mol$ में बदलने के लिए,हम $1 \ kcal = 4.18 \ kJ$ रूपांतरण कारक का उपयोग करते हैं
$\Delta H_{bond} = \frac{436}{4.18} \ kcal/mol \approx 104.3 \ kcal/mol$
इस प्रकार,$H-H$ बंध ऊर्जा लगभग $104 \ kcal/mol$ है।
662
DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए $kJ$ में $\Delta H$ की गणना करें:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$
दिया गया है:
$H_2O_{(g)} + C_{(s)} \longrightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)} ; \Delta H = +131 \ kJ$
$CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H = -282 \ kJ$
$H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(g)} ; \Delta H = -242 \ kJ$
A
$-393$
B
$+393$
C
$+655$
D
$-655$

Solution

(A) अभिक्रिया $C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$ के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन ज्ञात करने के लिए,हम हेस के नियम का उपयोग करके दिए गए समीकरणों को जोड़ते हैं:
$(i) \ H_2O_{(g)} + C_{(s)} \longrightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)} ; \Delta H_1 = +131 \ kJ$
$(ii) \ CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H_2 = -282 \ kJ$
$(iii) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(g)} ; \Delta H_3 = -242 \ kJ$
समीकरण $(i)$,$(ii)$ और $(iii)$ को जोड़ने पर:
$(H_2O_{(g)} + C_{(s)} + CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} + H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)})$ $\longrightarrow (CO_{(g)} + H_{2(g)} + CO_{2(g)} + H_2O_{(g)})$
दोनों पक्षों से समान घटकों को हटाने पर,हमें प्राप्त होता है:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$
कुल एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = 131 + (-282) + (-242) = -393 \ kJ$ है।
663
DifficultMCQ
निम्नलिखित डेटा से एथिलीन $(C_2H_4)$ की संभवन एन्थैल्पी की गणना करें:
$(I)$ $C_{\text{(graphite)}} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$; $\Delta H = -393.5 \ kJ$
$(II)$ $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(l)}$; $\Delta U = -256.2 \ kJ$
$(III)$ $C_2H_{4(g)} + 3 O_{2(g)} \longrightarrow 2 CO_{2(g)} + 2 H_2O_{(l)}$; $\Delta H = -1410.8 \ kJ$ ($kJ$ में)
A
$54.1$
B
$44.8$
C
$51.4$
D
$48.4$

Solution

(C) लक्ष्य अभिक्रिया: $2 C_{\text{(graphite)}} + 2 H_{2(g)} \longrightarrow C_2H_{4(g)}$ है।
हेस के नियम का उपयोग करते हुए: $\Delta H_f = 2 \times \Delta H_1 + 2 \times \Delta H_2 - \Delta H_3$
$\Delta H_f = 2(-393.5) + 2(-286.2) - (-1410.8)$
$\Delta H_f = -787.0 - 572.4 + 1410.8 = 51.4 \ kJ$.
664
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया है?
A
$N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)} + 92 \ kJ$
B
$N_{2(g)} + O_{2(g)} + 180.8 \ kJ \longrightarrow 2 NO_{(g)}$
C
$H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \longrightarrow 2 HCl_{(g)} + 184.6 \ kJ$
D
$C_{(graphite)} + 2 H_{2(g)} \longrightarrow CH_{4(g)} + 74.8 \ kJ$

Solution

(B) ऊष्माशोषी अभिक्रिया वह प्रक्रिया है जिसमें परिवेश से ऊष्मीय ऊर्जा का अवशोषण होता है।
अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} + 180.8 \ kJ \longrightarrow 2 NO_{(g)}$ में,ऊष्मा को अभिकारक के रूप में जोड़ा जाता है,जो दर्शाता है कि ऊर्जा अवशोषित हो रही है।
अतः,यह एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया है।
665
MediumMCQ
औसत $C-H$ बंध ऊर्जा $416 \ kJ \ mol^{-1}$ है। निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
A
$CH_{4(g)} + 416 \ kJ \longrightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)}$
B
$CH_{4(g)} \longrightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)} + 416 \ kJ$
C
$CH_{4(g)} + 1664 \ kJ \longrightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)}$
D
$CH_{4(g)} \longrightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)} + 1664 \ kJ$

Solution

(C) $CH_4$ अणु में चार $C-H$ बंध होते हैं।
एक मोल $CH_4$ को गैसीय कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं में तोड़ने के लिए,सभी चार $C-H$ बंधों को तोड़ना आवश्यक है।
कुल आवश्यक ऊर्जा $4 \times 416 \ kJ \ mol^{-1} = 1664 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
अतः,ऊष्मारसायन समीकरण $CH_{4(g)} + 1664 \ kJ \longrightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)}$ है।
666
EasyMCQ
जब $10 \ g$ मीथेन को ऑक्सीजन में पूरी तरह से जलाया जाता है,तो उत्पन्न ऊष्मा $560 \ kJ$ होती है। मीथेन की दहन ऊष्मा ($kJ \ mol^{-1}$ में) क्या है?
A
$-1120$
B
$-968$
C
$-896$
D
$-560$

Solution

(C) मीथेन की दहन अभिक्रिया है: $CH_4(g) + 2O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$.
दिया गया है कि $10 \ g$ $CH_4$ के दहन से $560 \ kJ$ ऊष्मा निकलती है,इसलिए $\Delta H = -560 \ kJ$.
मीथेन $(CH_4)$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (4 \times 1) = 16 \ g \ mol^{-1}$ है।
दहन ऊष्मा को प्रति मोल पदार्थ के लिए उत्सर्जित ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$10 \ g$ $CH_4$ के लिए,$\Delta H = -560 \ kJ$.
$1 \ g$ $CH_4$ के लिए,$\Delta H = \frac{-560}{10} \ kJ$.
$16 \ g$ $(1 \ mole)$ $CH_4$ के लिए,$\Delta H = \frac{-560}{10} \times 16 = -896 \ kJ \ mol^{-1}$.
667
DifficultMCQ
निम्नलिखित डेटा से मीथेन की दहन ऊष्मा ($kJ$ में) की गणना करें:
$(i)$ $C_{\text{(graphite)}} + 2H_{2(g)} \rightarrow CH_{4(g)} \quad \Delta H = -74.8 \ kJ$
(ii) $C_{\text{(graphite)}} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} \quad \Delta H = -393.5 \ kJ$
(iii) $H_{2(g)} + 1/2 O_{2(g)} \rightarrow H_2O_{(l)} \quad \Delta H = -286.2 \ kJ$
A
$-891.1$
B
$-816.3$
C
$-965.9$
D
$-1040.7$

Solution

(A) मीथेन के लिए दहन अभिक्रिया है: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} \quad \Delta H = ?$
इसे प्राप्त करने के लिए,हम दिए गए समीकरणों में हेरफेर करते हैं:
$1$. समीकरण $(i)$ को उल्टा करें: $CH_{4(g)} \rightarrow C_{\text{(graphite)}} + 2H_{2(g)} \quad \Delta H = +74.8 \ kJ$
$2$. समीकरण (ii) को वैसे ही रखें: $C_{\text{(graphite)}} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} \quad \Delta H = -393.5 \ kJ$
$3$. समीकरण (iii) को $2$ से गुणा करें: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2H_2O_{(l)} \quad \Delta H = 2 \times (-286.2) = -572.4 \ kJ$
इन समीकरणों को जोड़ने पर लक्ष्य अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$\Delta H = 74.8 + (-393.5) + (-572.4) = -891.1 \ kJ$
668
DifficultMCQ
स्थिर दाब पर,किसी यौगिक की संभवन ऊष्मा तापमान पर निर्भर नहीं करती है,जब
A
$ \Delta C_{p} = 0 $
B
$ \Delta C_{v} = 0 $
C
$ \Delta C_{p} > 0 $
D
$ \Delta C_{p} < 0 $

Solution

(A) किरचॉफ के समीकरण के अनुसार,तापमान के साथ अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन इस प्रकार दिया जाता है:
$ \Delta H_{T_2} = \Delta H_{T_1} + \int_{T_1}^{T_2} \Delta C_{p} \, dT $
यदि $ \Delta C_{p} = 0 $ है,तो समाकलन पद शून्य हो जाता है।
इसका अर्थ है कि $ \Delta H_{T_2} = \Delta H_{T_1} $,जिसका अर्थ है कि संभवन ऊष्मा तापमान से स्वतंत्र है।
अतः,सही स्थिति $ \Delta C_{p} = 0 $ है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।
669
MediumMCQ
दिया गया है कि $C + O_{2} \longrightarrow CO_{2} ; \Delta H^{\circ} = -x \ kJ$ और $2 CO + O_{2} \longrightarrow 2 CO_{2} ; \Delta H^{\circ} = -y \ kJ$ है। कार्बन मोनोऑक्साइड की संभवन ऊष्मा (heat of formation) होगी
A
$\frac{y-2x}{2}$
B
$y+2x$
C
$2x-y$
D
$\frac{2x-y}{2}$

Solution

(A) दिए गए समीकरण हैं:
$(i) \ C + O_{2} \longrightarrow CO_{2} ; \Delta H^{\circ} = -x \ kJ$
$(ii) \ 2 CO + O_{2} \longrightarrow 2 CO_{2} ; \Delta H^{\circ} = -y \ kJ$
हमें $CO$ की संभवन ऊष्मा ज्ञात करनी है,जिसका समीकरण है:
$C + \frac{1}{2} O_{2} \longrightarrow CO ; \Delta H_{f}^{\circ} = ?$
समीकरण $(ii)$ को उल्टा करके $2$ से विभाजित करने पर:
$CO_{2} \longrightarrow CO + \frac{1}{2} O_{2} ; \Delta H^{\circ} = +\frac{y}{2} \ kJ \ (iii)$
समीकरण $(i)$ और $(iii)$ को जोड़ने पर:
$C + \frac{1}{2} O_{2} \longrightarrow CO$
एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H_{f}^{\circ} = -x + \frac{y}{2} = \frac{y-2x}{2} \ kJ$ होगा।
670
MediumMCQ
मोलर हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड के समान आयतन को तनु $NaOH$ विलयन द्वारा उदासीन किया जाता है और क्रमशः $x \ kcal$ और $y \ kcal$ ऊष्मा मुक्त होती है। निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
A
$x = y$
B
$x = \frac{y}{2}$
C
$x = 2y$
D
उपरोक्त में से कोई नहीं

Solution

(B) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के $1 \ g$ तुल्यांक के उदासीनीकरण की एन्थैल्पी $13.7 \ kcal$ स्थिर होती है।
समान आयतन और मोलरता होने के कारण,मान लीजिए आयतन $V \ L$ और मोलरता $M \ M$ है।
$HCl$ के लिए,तुल्यांकों की संख्या $M \times V \times 1 = MV$ है।
$H_2SO_4$ के लिए,तुल्यांकों की संख्या $M \times V \times 2 = 2MV$ है।
चूंकि $H_2SO_4$,$HCl$ की तुलना में $H^+$ आयनों के दोगुने तुल्यांक प्रदान करता है,इसलिए $H_2SO_4$ द्वारा मुक्त ऊष्मा $(y)$,$HCl$ द्वारा मुक्त ऊष्मा $(x)$ की दोगुनी होगी।
अतः,$y = 2x$ या $x = \frac{y}{2}$.
671
DifficultMCQ
मीथेन और ईथेन की परमाणुकण ऊष्मा क्रमशः $x \ kJ \ mol^{-1}$ और $y \ kJ \ mol^{-1}$ है। $C-C$ बंध को तोड़ने में सक्षम प्रकाश की सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य $(\lambda)$ को $SI$ इकाई में कैसे व्यक्त किया जा सकता है?
A
$\frac{hc}{1000}(\frac{y-6x}{4})^{-1}$
B
$\frac{N_{A}hc}{250(4y-6x)}$
C
$\frac{N_{A}hc}{250(y-6x)}$
D
$N_{A}hc(y-\frac{6x}{4})^{-1}$

Solution

(B) मीथेन के लिए: $CH_{4(g)} \rightarrow C_{(g)} + 4H_{(g)}$; $\Delta_{r}H = x \ kJ \ mol^{-1}$.
चूंकि $4$ $C-H$ बंध हैं,एक $C-H$ बंध की ऊर्जा $\varepsilon_{C-H} = \frac{1000x}{4} \ J \ mol^{-1}$ है।
ईथेन के लिए: $C_2H_{6(g)} \rightarrow 2C_{(g)} + 6H_{(g)}$; $\Delta_{r}H = y \ kJ \ mol^{-1}$.
ईथेन में $1$ $C-C$ बंध और $6$ $C-H$ बंध होते हैं,इसलिए $1000y = \varepsilon_{C-C} + 6 \times \varepsilon_{C-H}$.
$\varepsilon_{C-H} = \frac{1000x}{4}$ प्रतिस्थापित करने पर,$1000y = \varepsilon_{C-C} + 6 \times (\frac{1000x}{4}) = \varepsilon_{C-C} + 1500x$.
अतः,$\varepsilon_{C-C} = 1000y - 1500x = 250(4y-6x) \ J \ mol^{-1}$.
एक $C-C$ बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा $E = \frac{\varepsilon_{C-C}}{N_{A}} = \frac{250(4y-6x)}{N_{A}}$.
चूंकि $E = \frac{hc}{\lambda}$,सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य $\lambda = \frac{hc}{E} = \frac{hc \cdot N_{A}}{250(4y-6x)}$ होगी।
672
DifficultMCQ
निम्नलिखित डेटा पर विचार करें:
$\Delta_{f}H^{\Theta}(CH_{4}, g) = -X \ kJ \ mol^{-1}$
ग्रेफाइट की ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी = $Y \ kJ \ mol^{-1}$
$H_{2}$ की वियोजन एन्थैल्पी = $Z \ kJ \ mol^{-1}$
$C-H$ बंध की बंध एन्थैल्पी क्या होगी?
A
$\frac{X+Y+2Z}{4}$
B
$\frac{X+Y+4Z}{2}$
C
$X+Y+Z$
D
$\frac{-X+Y+Z}{4}$

Solution

(A) मीथेन के निर्माण के लिए थर्मोकेमिकल समीकरण: $C_{(s)} + 2H_{2(g)} \rightarrow CH_{4(g)}$
निर्माण एन्थैल्पी: $\Delta_{f}H^{\Theta} = \sum \text{अभिकारकों की बंध एन्थैल्पी} - \sum \text{उत्पादों की बंध एन्थैल्पी}$
$-X = [\Delta H_{sub}(C) + 2 \times B.E.(H-H)] - [4 \times B.E.(C-H)]$
दिए गए मान रखने पर: $-X = Y + 2Z - 4 \times B.E.(C-H)$
$B.E.(C-H)$ के लिए व्यवस्थित करने पर: $4 \times B.E.(C-H) = X + Y + 2Z$
$B.E.(C-H) = \frac{X+Y+2Z}{4}$
673
DifficultMCQ
निम्नलिखित डेटा पर विचार करें:
$(i)$ $2Al(s) + 6HCl(aq) \to Al_2Cl_6(aq) + 3H_2(g) + 1200 \text{ kJ/mol}$
(ii) $H_2(g) + Cl_2(g) \to 2HCl(g) + 164 \text{ kJ/mol}$
(iii) $HCl(g) + aq \to HCl(aq) + 83 \text{ kJ/mol}$
(iv) $Al_2Cl_6(s) + aq \to Al_2Cl_6(aq) + 663 \text{ kJ/mol}$
निर्जल ठोस $Al_2Cl_6$ की संभवन एन्थैल्पी (enthalpy of formation) क्या है?
A
$-648 \text{ kJ mol}^{-1}$
B
$-1350 \text{ kJ mol}^{-1}$
C
$-2002 \text{ kJ mol}^{-1}$
D
$-1527 \text{ kJ mol}^{-1}$

Solution

(D) हमें अभिक्रिया: $2Al(s) + 3Cl_2(g) \to Al_2Cl_6(s)$ के लिए संभवन एन्थैल्पी ज्ञात करनी है।
दिए गए समीकरण:
$(i)$ $2Al(s) + 6HCl(aq) \to Al_2Cl_6(aq) + 3H_2(g)$,$\Delta H_1 = -1200 \text{ kJ/mol}$
(ii) $H_2(g) + Cl_2(g) \to 2HCl(g)$,$\Delta H_2 = -164 \text{ kJ/mol}$
(iii) $HCl(g) + aq \to HCl(aq)$,$\Delta H_3 = -83 \text{ kJ/mol}$
(iv) $Al_2Cl_6(s) + aq \to Al_2Cl_6(aq)$,$\Delta H_4 = -663 \text{ kJ/mol}$
लक्ष्य अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,हम निम्नलिखित संक्रिया करते हैं:
लक्ष्य = $(i)$ + $3$ $\times$ (ii) + $6$ $\times$ (iii) - (iv)
$\Delta H_f = (-1200) + 3(-164) + 6(-83) - (-663)$
$\Delta H_f = -1200 - 492 - 498 + 663$
$\Delta H_f = -2190 + 663 = -1527 \text{ kJ/mol}$.
674
DifficultMCQ
यदि $3.365 \text{ g}$ इथेनॉल $(l)$ को $298.15 \text{ K}$ पर एक बॉम्ब कैलोरीमीटर में पूर्णतः जलाया जाता है,तो उत्पन्न ऊष्मा $99.472 \text{ kJ}$ है। $298.15 \text{ K}$ पर इथेनॉल की $|\Delta H_f^\circ|$ . . . . . . $\times 10^2 \text{ kJ mol}^{-1}$ है।
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(B) $1$. इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के मोल की गणना: मोलर द्रव्यमान = $(2 \times 12) + (6 \times 1) + 16 = 46 \text{ g/mol}$. मोल = $3.365 \text{ g} / 46 \text{ g/mol} = 0.07315 \text{ mol}$.
$2$. दहन एन्थैल्पी $(\Delta H_{comb})$ की गणना: $\Delta H_{comb} = -99.472 \text{ kJ} / 0.07315 \text{ mol} \approx -1360 \text{ kJ/mol}$.
$3$. दहन समीकरण का उपयोग करें: $C_2H_5OH(l) + 3O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(l)$.
$4$. $\Delta H_{comb} = [2 \times \Delta H_f^\circ(CO_2) + 3 \times \Delta H_f^\circ(H_2O)] - [\Delta H_f^\circ(C_2H_5OH) + 3 \times \Delta H_f^\circ(O_2)]$.
$5$. दिए गए मानक मान: $\Delta H_f^\circ(CO_2) = -393.5 \text{ kJ/mol}$,$\Delta H_f^\circ(H_2O) = -285.8 \text{ kJ/mol}$,$\Delta H_f^\circ(O_2) = 0$.
$6$. $-1360 = [2(-393.5) + 3(-285.8)] - \Delta H_f^\circ(C_2H_5OH)$.
$7$. $-1360 = [-787 - 857.4] - \Delta H_f^\circ(C_2H_5OH) \Rightarrow -1360 = -1644.4 - \Delta H_f^\circ(C_2H_5OH)$.
$8$. $\Delta H_f^\circ(C_2H_5OH) = -1644.4 + 1360 = -284.4 \text{ kJ/mol}$.
$9$. परिमाण $|\Delta H_f^\circ| = 284.4 \text{ kJ/mol} = 2.844 \times 10^2 \text{ kJ/mol}$. निकटतम पूर्णांक में यह $3 \times 10^2 \text{ kJ/mol}$ प्राप्त होता है।
675
DifficultMCQ
अभिक्रिया $2H_2S(g) + 3O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l) + 2SO_2(g)$ पर विचार करें। अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन का परिमाण $\text{kJ mol}^{-1}$ में . . . . . . है। (निकटतम पूर्णांक)। दिया गया है: $\Delta_f H^\circ(H_2S) = -20.1 \text{ kJ mol}^{-1}$,$\Delta_f H^\circ(H_2O) = -286.0 \text{ kJ mol}^{-1}$,$\Delta_f H^\circ(SO_2) = -297.0 \text{ kJ mol}^{-1}$
A
$1126$
B
$1000$
C
$500$
D
$1200$

Solution

(A) अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\Delta_r H^\circ = \sum \Delta_f H^\circ(\text{products}) - \sum \Delta_f H^\circ(\text{reactants})$.
दिए गए मानों को रखने पर:
$\Delta_r H^\circ = [2 \times \Delta_f H^\circ(H_2O) + 2 \times \Delta_f H^\circ(SO_2)] - [2 \times \Delta_f H^\circ(H_2S) + 3 \times \Delta_f H^\circ(O_2)]$.
चूंकि $O_2$ अपनी मानक तात्विक अवस्था में है,इसलिए $\Delta_f H^\circ(O_2) = 0 \text{ kJ mol}^{-1}$ होगा।
$\Delta_r H^\circ = [2(-286.0) + 2(-297.0)] - [2(-20.1) + 3(0)]$.
$\Delta_r H^\circ = [-572.0 - 594.0] - [-40.2]$.
$\Delta_r H^\circ = -1166.0 + 40.2 = -1125.8 \text{ kJ mol}^{-1}$.
एन्थैल्पी परिवर्तन का परिमाण $|-1125.8| = 1125.8 \text{ kJ mol}^{-1}$ है।
निकटतम पूर्णांक में बदलने पर,हमें $1126 \text{ kJ mol}^{-1}$ प्राप्त होता है।

Thermodynamics — Heat of reaction, Bond energy and Hess law · Frequently Asked Questions

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