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

(C) संभवन ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mole$ पदार्थ अपने घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्थाओं में बनता है।
दी गई अभिक्रिया के लिए: $H_{2(g)} + I_{2(g)} \to 2HI_{(g)}$,$2 \ moles$ $HI$ के निर्माण के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = -12.40 \ kcal$ है।
इसलिए,$1 \ mole$ $HI$ की संभवन ऊष्मा $\Delta H_f^o(HI) = \frac{-12.40 \ kcal}{2} = -6.20 \ kcal$ होगी।

(C) संभवन एन्थैल्पी $(\Delta H_f)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mole$ पदार्थ उसके घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्था में बनता है।
चूंकि मानक अवस्था में तत्वों की एन्थैल्पी शून्य मानी जाती है,इसलिए किसी यौगिक की संभवन एन्थैल्पी बंध निर्माण प्रक्रिया के दौरान मुक्त या अवशोषित ऊर्जा पर निर्भर करती है।
ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाओं में $\Delta H_f$ ऋणात्मक होता है,जबकि ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं में $\Delta H_f$ धनात्मक होता है। इसलिए,यौगिकों की संभवन ऊष्मा ऋणात्मक या धनात्मक हो सकती है।

(C) दहन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$I. CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \to CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}, \Delta H_1 = -20 \ kcal$
$II. C_{(graphite)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}, \Delta H_2 = -40 \ kcal$
$III. H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}, \Delta H_3 = -10 \ kcal$
हमें मीथेन की संभवन ऊष्मा ज्ञात करनी है,जो इस अभिक्रिया के लिए है:
$C_{(graphite)} + 2H_{2(g)} \to CH_{4(g)}, \Delta H_f = ?$
हेस के नियम का उपयोग करते हुए,हम यह संक्रिया करते हैं: $II + 2 \times III - I$
$\Delta H_f = \Delta H_2 + 2(\Delta H_3) - \Delta H_1$
$\Delta H_f = -40 + 2(-10) - (-20)$
$\Delta H_f = -40 - 20 + 20 = -40 \ kcal$
नोट: दिए गए विकल्पों में सही उत्तर $-40 \ kcal$ मौजूद नहीं है।

(B) अभिक्रिया $N_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2NO_{(g)}$ एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया है क्योंकि इस प्रक्रिया में ऊष्मा अवशोषित होती है।
अन्य सभी अभिक्रियाएं ऊष्माक्षेपी हैं क्योंकि इस प्रक्रिया के दौरान ऊष्मा मुक्त होती है।

(C) दहन ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ पदार्थ को ऑक्सीजन की उपस्थिति में पूरी तरह से जलाया जाता है।
चूंकि दहन अभिक्रियाओं में ऊर्जा का उत्सर्जन होता है,इसलिए एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H_{combustion})$ हमेशा ऋणात्मक होता है।
इसलिए,यह हमेशा एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया होती है।

(B) $KOH_{(s)}$ की संभवन ऊष्मा के लिए लक्ष्य अभिक्रिया:
$K_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} + \frac{1}{2} H_{2(g)} \to KOH_{(s)}$
दिए गए समीकरण:
$(I)$ $H_2 + \frac{1}{2} O_2 \to H_2O; \Delta H_1 = -68.39 \ kcal$
$(II)$ $K + H_2O + \text{water} \to KOH_{(aq)} + \frac{1}{2} H_2; \Delta H_2 = -48 \ kcal$
$(III)$ $KOH + \text{water} \to KOH_{(aq)}; \Delta H_3 = -14 \ kcal$
लक्ष्य अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,हम $(II)$ + $(I)$ - $(III)$ करते हैं:
$\Delta H_f = \Delta H_2 + \Delta H_1 - \Delta H_3$
$\Delta H_f = -48 + (-68.39) - (-14) = -68.39 - 48 + 14 \ kcal$.

(A) मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_fH^{\circ})$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \text{ mole}$ पदार्थ का निर्माण उसके सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं में मौजूद घटक तत्वों से होता है।
$CO_{2_{(g)}}$ के लिए,घटक तत्व कार्बन (अपने स्थिर रूप,ग्रेफाइट में) और ऑक्सीजन ( $O_{2_{(g)}}$ के रूप में) हैं।
अभिक्रिया $C(\text{graphite}) + O_{2_{(g)}} \rightarrow CO_{2_{(g)}}$ अपनी मानक अवस्थाओं में तत्वों से $1 \text{ mole}$ $CO_{2_{(g)}}$ का निर्माण दर्शाती है।
इसलिए,विकल्प $A$ सही है।

(C) अभिक्रिया $C_{\text{diamond}} \to C_{\text{graphite}}$,$\Delta H = -453.5 \ cal$ है।
चूंकि एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ ऋणात्मक है,इसलिए अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
यह इंगित करता है कि उत्पाद,ग्रेफाइट,अभिकारक,हीरे की तुलना में कम ऊर्जा रखता है।
कम ऊर्जा वाली अवस्थाएं अधिक स्थिर होती हैं,इसलिए,ग्रेफाइट हीरे से अधिक स्थिर है।

(D) $NO_2$ के द्विलकीकरण के लिए अभिक्रिया: $2NO_{2(g)} \rightarrow N_2O_{4(g)}$ है।
अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H_{reaction})$ मानक संभवन ऊष्मा $(\Delta H_f^o)$ का उपयोग करके गणना की जाती है:
$\Delta H_{reaction} = \sum \Delta H_f^o(\text{products}) - \sum \Delta H_f^o(\text{reactants})$.
$\Delta H_{reaction} = \Delta H_f^o(N_2O_4) - 2 \times \Delta H_f^o(NO_2)$.
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta H_{reaction} = 2.0 - 2 \times 8.0$.
$\Delta H_{reaction} = 2.0 - 16.0 = -14.0 \ kcal$.

(B) लक्ष्य $C(\text{graphite}) \to C(\text{diamond})$ संक्रमण के लिए $\Delta H$ ज्ञात करना है।
हेस के नियम का उपयोग करते हुए:
$CO_{2(g)} \to C(\text{diamond}) + O_{2(g)}; \Delta H = +395 \text{ kJ}$
$C(\text{graphite}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta H = -393.5 \text{ kJ}$
इन दोनों समीकरणों को जोड़ने पर:
$C(\text{graphite}) \to C(\text{diamond}); \Delta H = 395 - 393.5 = +1.5 \text{ kJ}$.

(D) किसी यौगिक की स्थिरता उसकी संवयन एन्थैल्पी के व्युत्क्रमानुपाती होती है। संवयन ऊष्मा का धनात्मक मान यह दर्शाता है कि यौगिक ऊष्माशोषी है और अपने घटक तत्वों की तुलना में कम स्थिर है। दिए गए मानों में,$+64.8 \ kcal$ सबसे अधिक धनात्मक मान है,जो सबसे कम स्थिर उत्पाद को दर्शाता है।

(C) मानक संभवन ऊष्मा $(\Delta H_f^o)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \text{ mole}$ पदार्थ का निर्माण उसके घटकों के सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं से होता है।
मीथेन $(CH_{4(g)})$ के लिए,घटक तत्व कार्बन और हाइड्रोजन हैं।
मानक स्थितियों में कार्बन की सबसे स्थिर अवस्था ग्रेफाइट है।
हाइड्रोजन की सबसे स्थिर अवस्था द्वि-परमाणुक गैस $(H_{2(g)})$ है।
इसलिए,सही समीकरण है: $C(\text{graphite}) + 2H_{2(g)} \rightarrow CH_{4(g)}$।

(B) संभवन ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब किसी पदार्थ का $1 \ mole$ उसके तत्वों से उनकी मानक अवस्था में बनता है।
जल $(H_2O)$ के लिए,अभिक्रिया है: $H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}$.
विकल्प $B$ अपने तत्वों $H_2$ और $O_2$ से $1 \ mole$ $H_2O$ के निर्माण को दर्शाता है।

(B) अभिक्रिया $2Mg + SiO_2 \to 2MgO + Si$ है।
अभिक्रिया ऊष्मा $\Delta H_{rxn}$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\Delta H_{rxn} = [2 \times \Delta H_f(MgO) + 1 \times \Delta H_f(Si)] - [2 \times \Delta H_f(Mg) + 1 \times \Delta H_f(SiO_2)]$.
चूँकि $Mg$ और $Si$ अपनी मानक अवस्था में हैं,उनकी संभवन ऊष्मा $\Delta H_f$ $0 \ kJ$ है।
$\Delta H_{rxn} = 2 \times (-34.7) - (-48.4)$.
$\Delta H_{rxn} = -69.4 + 48.4 = -21.0 \ kJ$.

(A) माना कि दिए गए समीकरण हैं:
$(i) H_2O_{(g)} + C_{(s)} \to CO_{(g)} + H_{2(g)}; \Delta H_1 = 131 \ kJ$
$(ii) CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta H_2 = -282 \ kJ$
$(iii) H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(g)}; \Delta H_3 = -242 \ kJ$
समीकरण $(i)$,$(ii)$ और $(iii)$ को जोड़ने पर:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
अतः,$X = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = 131 - 282 - 242 = -393 \ kJ$.

(D) संक्रमण ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जो तब होता है जब किसी पदार्थ का एक अपररूप दूसरे अपररूप में परिवर्तित होता है।

(D) दी गई अभिक्रिया $C(\text{diamond}) \to C(\text{graphite})$ है,जिसमें $\Delta H = -1.89 \ kJ$ है।
इसका अर्थ है कि हीरा,ग्रेफाइट की तुलना में $1.89 \ kJ/mol$ उच्च ऊर्जा स्तर पर है।
जब $1 \ mol$ $(12 \ g)$ हीरा जलता है,तो यह $1 \ mol$ ग्रेफाइट की तुलना में $1.89 \ kJ$ अधिक ऊष्मा मुक्त करता है।
$6 \ g$ हीरे के लिए,पदार्थ की मात्रा $6/12 = 0.5 \ mol$ है।
इसलिए,ग्रेफाइट की तुलना में मुक्त होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा $0.5 \times 1.89 \ kJ = 0.945 \ kJ$ है।
अतः,पहले मामले (हीरा) में मुक्त ऊष्मा दूसरे मामले (ग्रेफाइट) की तुलना में $0.945 \ kJ$ अधिक है।

(B) $C_2H_{4(g)}$ के लिए दहन अभिक्रिया: $C_2H_{4(g)} + 3O_{2(g)} \to 2CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
$\Delta H_{combustion} = \sum \Delta H_f^o(\text{products}) - \sum \Delta H_f^o(\text{reactants})$
$\Delta H_{combustion} = [2 \times \Delta H_f^o(CO_2) + 2 \times \Delta H_f^o(H_2O)] - [\Delta H_f^o(C_2H_4) + 3 \times \Delta H_f^o(O_2)]$
दिया गया है: $\Delta H_f^o(C_2H_4) = 52 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^o(CO_2) = -394 \ kJ \ mol^{-1}$,$\Delta H_f^o(H_2O) = -286 \ kJ \ mol^{-1}$,और $\Delta H_f^o(O_2) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$.
$\Delta H_{combustion} = [2(-394) + 2(-286)] - [52 + 3(0)]$
$\Delta H_{combustion} = [-788 - 572] - 52 = -1360 - 52 = -1412 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) $CO$ की संभवन ऊष्मा अभिक्रिया के अनुरूप है: $C(s) + \frac{1}{2}O_2(g) \to CO(g)$.
दिया गया है:
$(i) \ C(s) + O_2(g) \to CO_2(g)$; $\Delta H_1 = -394 \ kJ \ mol^{-1}$
$(ii) \ 2CO(g) + O_2(g) \to 2CO_2(g)$; $\Delta H_2 = -569 \ kJ \ mol^{-1}$
समीकरण $(ii)$ को $2$ से विभाजित करने पर:
$(iii) \ CO(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \to CO_2(g)$; $\Delta H_3 = \frac{-569}{2} = -284.5 \ kJ \ mol^{-1}$
समीकरण $(i)$ से समीकरण $(iii)$ को घटाने पर:
$C(s) + \frac{1}{2}O_2(g) \to CO(g)$
$\Delta H_f = \Delta H_1 - \Delta H_3 = -394 - (-284.5) = -109.5 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) मानक संभवन ऊष्मा $(\Delta H_f)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mole$ यौगिक अपने घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्थाओं में बनता है।
दी गई अभिक्रिया $H_2 + Cl_2 \to 2HCl$ के लिए,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = -44 \ kcal$ है (चूंकि ऊष्मा मुक्त होती है,अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है)।
चूंकि इस अभिक्रिया में $HCl$ के $2 \ moles$ बनते हैं,इसलिए $1 \ mole$ $HCl$ के लिए संभवन ऊष्मा $\Delta H_f = \frac{-44 \ kcal}{2} = -22 \ kcal \ mol^{-1}$ होगी।

(B) ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया में ऊष्मा परिवेश में मुक्त होती है।
इसलिए,एन्थैल्पी परिवर्तन,$\Delta H$,ऋणात्मक होता है $(\Delta H < 0)$।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(D) अभिक्रिया $C_{(s)} + 2S_{(s)} \to CS_{2(l)}$ अपने घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्था में $1 \ mol$ $CS_{2}$ के निर्माण को दर्शाती है।
परिभाषा के अनुसार,जब $1 \ mol$ पदार्थ का निर्माण उसके घटक तत्वों से उनकी मानक अवस्था में होता है,तो होने वाले एन्थैल्पी परिवर्तन को मानक संभवन ऊष्मा कहा जाता है।

(A) एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ का मोलर द्रव्यमान $44 \ g \ mol^{-1}$ है।
दिया गया है कि $2.2016 \ g$ $CH_3CHO$ $13.95 \ kcal$ ऊष्मा मुक्त करता है।
अतः,प्रति मोल दहन ऊष्मा की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\Delta H = \frac{13.95 \ kcal}{2.2016 \ g} \times 44 \ g \ mol^{-1} = 278.7 \ kcal \ mol^{-1}$.
निकटतम पूर्णांक में लेने पर,हमें $279 \ kcal \ mol^{-1}$ प्राप्त होता है।

(D) $CO_2$ की संभवन ऊष्मा निम्नलिखित अभिक्रिया के अनुरूप है: $C + O_2 \to CO_2$।
दिए गए दो समीकरणों को जोड़ने पर:
$(i) C + \frac{1}{2} O_2 \to CO; \Delta H_1 = -42 \ kJ$
$(ii) CO + \frac{1}{2} O_2 \to CO_2; \Delta H_2 = -24 \ kJ$
$(i)$ और $(ii)$ को जोड़ने पर:
$C + O_2 \to CO_2$
हेस के नियम के अनुसार,कुल एन्थैल्पी परिवर्तन व्यक्तिगत एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग है:
$\Delta H_{total} = \Delta H_1 + \Delta H_2 = -42 \ kJ + (-24 \ kJ) = -66 \ kJ$।

(D) किसी यौगिक की मानक मोलर संभवन एन्थैल्पी को $298 \ K$ और $1 \ bar$ दाब पर उसके घटकों की सबसे स्थिर अवस्थाओं से $1 \ mol$ यौगिक के निर्माण के दौरान होने वाले एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$CO_2$ के लिए,अभिक्रिया है: $C(\text{graphite}) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$.
यह अभिक्रिया $CO_2$ बनाने के लिए ऑक्सीजन में कार्बन (ग्रेफाइट) के दहन को भी दर्शाती है।
इसलिए,$CO_2$ की मानक मोलर संभवन एन्थैल्पी,कार्बन (ग्रेफाइट) की मानक मोलर दहन एन्थैल्पी के बराबर होती है।

(A) $CO$ की संभवन ऊष्मा के लिए अभिक्रिया: $C + \frac{1}{2} O_2 \to CO$ है।
दिए गए समीकरण:
$(1) C + O_2 \to CO_2; \Delta H = X$
$(2) CO + \frac{1}{2} O_2 \to CO_2; \Delta H = Y$
वांछित अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,समीकरण $(1)$ में से समीकरण $(2)$ को घटाने पर:
$(C + O_2) - (CO + \frac{1}{2} O_2) = CO_2 - CO_2$
$C + \frac{1}{2} O_2 - CO = 0$
$C + \frac{1}{2} O_2 \to CO$
अतः,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = X - Y$ होगा।

(A) अभिक्रिया ऊष्मा $\Delta H_r$ की गणना उत्पादों और अभिकारकों की संभवन एन्थैल्पी का उपयोग करके की जाती है:
$\Delta H_r = \Delta H_f(SO_3) - [\Delta H_f(SO_2) + \frac{1}{2} \Delta H_f(O_2)]$
दिया गया है:
$\Delta H_f(SO_2) = -298.2 \ kJ/mol$
$\Delta H_f(SO_3) = -395.2 \ kJ/mol$
$\Delta H_f(O_2) = 0 \ kJ/mol$ (मानक अवस्था)
मान रखने पर:
$\Delta H_r = -395.2 - (-298.2) = -395.2 + 298.2 = -97.0 \ kJ$

(C) लक्ष्य अभिक्रिया है: $C(s) + 2S(s) \to CS_2(l), \Delta H_f = ?$
दी गई अभिक्रियाएँ:
$(i) C(s) + O_2(g) \to CO_2(g), \Delta H_1 = -393.3 \text{ kJ mol}^{-1}$
$(ii) S(s) + O_2(g) \to SO_2(g), \Delta H_2 = -293.72 \text{ kJ mol}^{-1}$
$(iii) CS_2(l) + 3O_2(g) \to CO_2(g) + 2SO_2(g), \Delta H_3 = -1108.76 \text{ kJ mol}^{-1}$
हेस के नियम का उपयोग करते हुए: $\Delta H_f = \Delta H_1 + 2 \times \Delta H_2 - \Delta H_3$
$\Delta H_f = -393.3 + 2(-293.72) - (-1108.76)$
$\Delta H_f = -393.3 - 587.44 + 1108.76$
$\Delta H_f = +128.02 \text{ kJ mol}^{-1}$

(D) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
$1$) $BaCl_{2(s)} + aq \to BaCl_{2(aq)}$,$\Delta H_1 = -20.6 \, kJ \, mol^{-1}$
$2$) $BaCl_2 \cdot 2H_2O_{(s)} + aq \to BaCl_{2(aq)}$,$\Delta H_2 = 8.8 \, kJ \, mol^{-1}$
अभिक्रिया $BaCl_{2(s)} + 2H_2O_{(l)} \to BaCl_2 \cdot 2H_2O_{(s)}$ के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन ज्ञात करने हेतु,समीकरण $(1)$ से समीकरण $(2)$ को घटाने पर:
$\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2$
$\Delta H = (-20.6) - (8.8) \, kJ \, mol^{-1} = -29.4 \, kJ \, mol^{-1}$.

(A) $SO_2$ की संभवन ऊष्मा अभिक्रिया $S + O_2 \to SO_2$ के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन है।
दिए गए समीकरण:
$(i) \ S + \frac{3}{2} O_2 \to SO_3 + 2x \ kcal$
$(ii) \ SO_2 + \frac{1}{2} O_2 \to SO_3 + y \ kcal$
वांछित अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,समीकरण $(ii)$ को समीकरण $(i)$ से घटाएं:
$(S + \frac{3}{2} O_2) - (SO_2 + \frac{1}{2} O_2) \to (SO_3 - SO_3) + (2x - y) \ kcal$
$S + O_2 - SO_2 \to 2x - y \ kcal$
$S + O_2 \to SO_2 + (2x - y) \ kcal$
अतः,$SO_2$ की संभवन ऊष्मा $(2x - y) \ kcal$ है।

(C) दहन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$(i)$ $C(s) + O_2(g) \to CO_2(g), \Delta H_1 = -395.5 \, kJ \, mol^{-1}$
(ii) $H_2(g) + \frac{1}{2} O_2(g) \to H_2O(l), \Delta H_2 = -285.8 \, kJ \, mol^{-1}$
(iii) $CH_4(g) + 2O_2(g) \to CO_2(g) + 2H_2O(l), \Delta H_3 = -890.4 \, kJ \, mol^{-1}$
हमें मीथेन की संभवन एन्थैल्पी ज्ञात करनी है: $C(s) + 2H_2(g) \to CH_4(g), \Delta H_f = ?$
हेस के नियम का उपयोग करते हुए: $\Delta H_f = \Delta H_1 + 2(\Delta H_2) - \Delta H_3$
$\Delta H_f = -395.5 + 2(-285.8) - (-890.4)$
$\Delta H_f = -395.5 - 571.6 + 890.4$
$\Delta H_f = -76.7 \, kJ \, mol^{-1}$.
नोट: दिए गए विकल्पों में सबसे निकटतम मान $-74.7 \, kJ \, mol^{-1}$ है।

(D) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार की उदासीनीकरण ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ स्थिर होती है।
चूंकि मेथेनोइक अम्ल $(HCOOH)$ एक दुर्बल अम्ल है,इसलिए उदासीनीकरण प्रक्रिया के दौरान उत्सर्जित ऊष्मा का कुछ भाग दुर्बल अम्ल के वियोजन में खर्च हो जाता है।
अतः,उत्सर्जित कुल ऊष्मा जल की संभवन ऊष्मा $(x)$ से कम होती है।

(C) सल्फर डाइऑक्साइड के निर्माण की अभिक्रिया है: $S(s) + O_2(g) \to SO_2(g)$।
दिया गया है कि $0.5 \ g$ सल्फर $4.6 \ kJ$ ऊष्मा मुक्त करता है।
सल्फर $(S)$ का मोलर द्रव्यमान $32 \ g \ mol^{-1}$ है।
$1 \ mol$ $(32 \ g)$ सल्फर के लिए मुक्त ऊष्मा की गणना इस प्रकार है:
$\Delta H_f = \frac{-4.6 \ kJ}{0.5 \ g} \times 32 \ g \ mol^{-1} = -294.4 \ kJ \ mol^{-1}$।

(B) दहन अभिक्रिया $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \to 6CO_2 + 6H_2O$ है,जहाँ $1 \ mol$ ग्लूकोज के लिए $\Delta H = -72 \ kcal$ है।
चूंकि ग्लूकोज का आणविक द्रव्यमान $180 \ g/mol$ है,इसलिए $180 \ g$ ग्लूकोज के लिए मुक्त ऊर्जा $72 \ kcal$ है।
अतः,$1.6 \ g$ ग्लूकोज के उत्पादन के लिए आवश्यक ऊर्जा:
$\text{Energy} = \frac{72 \ kcal}{180 \ g} \times 1.6 \ g = 0.4 \times 1.6 = 0.64 \ kcal$.

(A) $CH_4$ की संभवन अभिक्रिया है: $C_{(s)} + 2H_{2(g)} \to CH_{4(g)}$.
दिया गया है:
$(i)$ $C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}, \Delta H_1 = -394 \ kJ$
$(ii)$ $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2H_2O_{(l)}, \Delta H_2 = -568 \ kJ$
$(iii)$ $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \to CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}, \Delta H_3 = -892 \ kJ$
संभवन अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,$(i)$ + $(ii)$ - $(iii)$ करें:
$\Delta H_f = \Delta H_1 + \Delta H_2 - \Delta H_3$
$\Delta H_f = -394 + (-568) - (-892)$
$\Delta H_f = -394 - 568 + 892$
$\Delta H_f = -962 + 892 = -70 \ kJ$.

(A) $PCl_{5(s)}$ के लिए संभवन अभिक्रिया है: $P_{(s)} + 2.5Cl_{2(g)} \to PCl_{5(s)}$.
दिए गए समीकरणों से:
$(1) \ 2P_{(s)} + 3Cl_{2(g)} \to 2PCl_{3(l)}; \Delta H_1 = -151.8 \ kcal$
$(2) \ PCl_{3(l)} + Cl_{2(g)} \to PCl_{5(s)}; \Delta H_2 = -32.8 \ kcal$
समीकरण $(1)$ को $2$ से विभाजित करने पर:
$P_{(s)} + 1.5Cl_{2(g)} \to PCl_{3(l)}; \Delta H_3 = \frac{-151.8}{2} = -75.9 \ kcal$
संशोधित समीकरण $(1)$ और समीकरण $(2)$ को जोड़ने पर:
$P_{(s)} + 2.5Cl_{2(g)} \to PCl_{5(s)}$
कुल एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = \Delta H_3 + \Delta H_2 = -75.9 \ kcal + (-32.8 \ kcal) = -108.7 \ kcal$.

(A) उदासीनीकरण की ऊष्मा अभिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थ की मात्रा से संबंधित है।
जब $50 \ cm^3$ अम्ल और $50 \ cm^3$ क्षार को मिलाया जाता है,तो कुल आयतन $100 \ cm^3$ होता है। मुक्त ऊष्मा $(q)$ $q = mc\Delta T$ द्वारा दी जाती है।
चूंकि अम्ल और क्षार की मात्रा $5$ गुना बढ़ जाती है ($50 \ cm^3$ से $250 \ cm^3$),इसलिए कुल मुक्त ऊष्मा $(q')$ $5q$ हो जाती है।
हालाँकि,विलयन का कुल द्रव्यमान $(m')$ भी $5$ गुना बढ़ जाता है ($100 \ cm^3$ से $500 \ cm^3$)।
सूत्र $\Delta T' = \frac{q'}{m'c} = \frac{5q}{5mc} = \frac{q}{mc} = \Delta T$ का उपयोग करने पर।
अतः,तापमान में वृद्धि $5 \ ^oC$ ही रहेगी।

(A) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
$1) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}$; $\Delta H_1 = -285.8 \ kJ \ mol^{-1}$
$2) \ H_2O_{(l)} \to H_2O_{(g)}$; $\Delta H_2 = 44 \ kJ \ mol^{-1}$
जल वाष्प की संभवन एन्थैल्पी ज्ञात करने के लिए,हम दोनों समीकरणों को जोड़ते हैं:
$H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(g)}$
हेस के नियम का उपयोग करते हुए:
$\Delta H_f^{\circ} (H_2O_{(g)}) = \Delta H_1 + \Delta H_2$
$\Delta H_f^{\circ} (H_2O_{(g)}) = -285.8 \ kJ + 44 \ kJ = -241.8 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$ के निर्माण के लिए रासायनिक समीकरण है: $2Fe(s) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow Fe_2O_3(s)$।
दिया गया है कि $4 \ g$ आयरन $29.28 \ kJ$ ऊष्मा मुक्त करता है।
आयरन $(Fe)$ का मोलर द्रव्यमान $56 \ g \ mol^{-1}$ है।
$2 \ moles$ आयरन के लिए,द्रव्यमान $2 \times 56 = 112 \ g$ है।
चूंकि ऊष्मा निकलती है,इसलिए एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta H)$ ऋणात्मक होता है।
$4 \ g$ $Fe$ के लिए,$\Delta H = -29.28 \ kJ$।
$112 \ g$ $Fe$ के लिए (जो $1 \ mole$ $Fe_2O_3$ के बराबर है),संभवन एन्थैल्पी:
$\Delta H_f = \frac{-29.28 \ kJ}{4 \ g} \times 112 \ g = -819.8 \ kJ \ mol^{-1}$।

(B) $Fe$ का मोलर द्रव्यमान $56 \ g/mol$ है।
$2.1 \ g$ $Fe$ द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा $3.77 \ kJ$ है।
$1 \ mole$ $(56 \ g)$ $Fe$ के लिए उत्सर्जित ऊष्मा = $\frac{3.77 \times 56}{2.1} = 100.5 \ kJ/mol$.
चूंकि ऊष्मा उत्सर्जित हो रही है,इसलिए संभवन ऊष्मा $-100.5 \ kJ/mol$ होगी।

(D) संभवन ऊष्मा को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ पदार्थ का निर्माण उसके मूल तत्वों से उनकी मानक अवस्थाओं में होता है।
अभिक्रिया: $H_2 + Cl_2 \to 2HCl$ के लिए,$2 \ mol$ $HCl$ के उत्पादन के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = -194 \ kJ$ है।
इसलिए,$1 \ mol$ $HCl$ के लिए संभवन ऊष्मा $\Delta H_f = \frac{-194 \ kJ}{2} = -97 \ kJ \ mol^{-1}$ होगी।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के बीच अभिक्रिया के लिए मानक उदासीनीकरण एन्थैल्पी हमेशा लगभग $-57.32 \, kJ \, mol^{-1}$ होती है।
$HNO_3$ एक प्रबल अम्ल है और $LiOH$ एक प्रबल क्षार है।
$HCOOH$,$CH_3COOH$,और $NH_4OH$ दुर्बल इलेक्ट्रोलाइट्स हैं,इसलिए उनकी उदासीनीकरण ऊष्मा $57.32 \, kJ$ से कम होगी क्योंकि दुर्बल प्रजातियों के वियोजन में ऊर्जा खर्च होती है।
अतः,सही युग्म $HNO_3 + LiOH$ है।

(B) बेंजीन $(C_6H_6)$ का मोलर द्रव्यमान $(6 \times 12) + (6 \times 1) = 78 \ g \ mol^{-1}$ है।
यह दिया गया है कि $1 \ mol$ $(78 \ g)$ बेंजीन के दहन पर $781.0 \ kcal$ ऊष्मा उत्पन्न होती है।
अतः,$39 \ g$ बेंजीन के लिए उत्पन्न ऊष्मा की गणना इस प्रकार है:
$\text{Heat} = \frac{781.0 \ kcal}{78 \ g} \times 39 \ g = 390.5 \ kcal$.

(B) दिए गए समीकरण:
$(i) \ H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \to 2HCl_{(g)}, \Delta H_1 = -44 \ kcal$
$(ii) \ 2Na_{(s)} + 2HCl_{(g)} \to 2NaCl_{(s)} + H_{2(g)}, \Delta H_2 = -152 \ kcal$
अभिक्रिया $Na_{(s)} + \frac{1}{2}Cl_{2(g)} \to NaCl_{(s)}$ के लिए $\Delta H$ ज्ञात करने हेतु,हम समीकरण $(i)$ और $(ii)$ को जोड़कर $2$ से विभाजित करेंगे:
$\frac{1}{2} \times [(i) + (ii)] \implies \frac{1}{2} \times [2Na_{(s)} + Cl_{2(g)} \to 2NaCl_{(s)}], \Delta H = \frac{1}{2} \times (-44 - 152) \ kcal$
$\Delta H = \frac{1}{2} \times (-196) \ kcal = -98 \ kcal$.

(C) विलयन की ऊष्मा $(\Delta H_s)$ उस एन्थैल्पी परिवर्तन को दर्शाती है जो तब होता है जब कोई पदार्थ विलायक में घुलता है।
यदि $\Delta H_s$ धनात्मक है,तो प्रक्रिया ऊष्माशोषी होती है,जिसका अर्थ है कि परिवेश से ऊष्मा अवशोषित होती है।
यदि $\Delta H_s$ ऋणात्मक है,तो प्रक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है,जिसका अर्थ है कि ऊष्मा मुक्त होती है।
अधिकतम ऊष्मा अवशोषित करने के लिए,यौगिक का $\Delta H_s$ मान सबसे अधिक धनात्मक होना चाहिए।
दिए गए मानों की तुलना करने पर: $HNO_3$ $(-33)$,$KCl$ $(+17.64)$,$NH_4NO_3$ $(+25.5)$,और $HCl$ $(-74.1)$।
यौगिक $NH_4NO_3$ का $\Delta H_s$ मान सबसे अधिक धनात्मक $(+25.5 \, kJ/mole)$ है,इसलिए यह अधिकतम ऊष्मा अवशोषित करता है।

(D) अभिक्रिया $C(s) + 2S(s) \to CS_2(l)$ अपने घटक तत्वों से $1 \ mol$ $CS_2$ के निर्माण को दर्शाती है।
अतः,इस अभिक्रिया से संबंधित एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H$ को $CS_2$ की संभवन ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है।

(A) अभिक्रिया $C_{(s)} + 2H_{2(g)} \to CH_{4(g)}$ है।
इस अभिक्रिया के लिए गैसीय मोलों में परिवर्तन $\Delta n_g = 1 - 2 = -1$ है।
दिया गया है $\Delta H = -18500 \ cal$,$T = 298 \ K$,और $R = 2 \ cal \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
सूत्र $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$ का उपयोग करने पर:
$-18500 = \Delta U + (-1) \times 2 \times 298$.
$-18500 = \Delta U - 596$.
$\Delta U = -17904 \ cal$.

(B) बेंजीन $({C_6H_6})$ का मोलर द्रव्यमान $(6 \times 12) + (6 \times 1) = 78 \, g/mol$ है।
बेंजीन के मोलों की संख्या = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{0.39 \, g}{78 \, g/mol} = 0.005 \, mol$.
उत्पन्न ऊष्मा = $\text{मोल} \times \text{दहन एन्थैल्पी} = 0.005 \, mol \times 3250 \, kJ/mol = 16.25 \, kJ$.