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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 50 of 682 questions in Hindi

351
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी अभिक्रिया की ऊष्मा $HCl$ की बंध ऊर्जा को व्यक्त करती है?
A
$HCl_{(g)} \to H_{(g)} + Cl_{(g)}$
B
$2HCl_{(g)} \to H_{2(g)} + Cl_{2(g)}$
C
$HCl_{(g)} \to \frac{1}{2} H_{2(g)} + \frac{1}{2} Cl_{2(g)}$
D
$HCl_{(g)} \to H^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)}$

Solution

(A) बंध ऊर्जा (या बंध वियोजन एन्थैल्पी) को गैसीय अणुओं में एक मोल बंध को गैसीय परमाणुओं में तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$HCl$ के लिए,$H-Cl$ बंध को उसके घटक गैसीय परमाणुओं में तोड़ने वाली अभिक्रिया है:
$HCl_{(g)} \to H_{(g)} + Cl_{(g)}$
अतः,विकल्प $A$ $HCl$ की बंध ऊर्जा को सही ढंग से दर्शाता है।
352
EasyMCQ
निम्नलिखित में से उदासीनीकरण की ऊष्मा किसमें अधिकतम होती है?
A
$H_2SO_4$ और $KOH$
B
$NH_4OH$ और $HCl$
C
$CH_3COOH$ और $NH_4OH$
D
$CH_3COOH$ और $NaOH$

Solution

(A) उदासीनीकरण की ऊष्मा को उस ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो तब निकलती है जब $1 \ gram$ तुल्यांक अम्ल को $1 \ gram$ तुल्यांक क्षार द्वारा उदासीन किया जाता है।
प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के उदासीनीकरण के लिए,यह ऊष्मा $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ पर स्थिर रहती है क्योंकि इसमें $H^+ (aq) + OH^- (aq) \rightarrow H_2O (l)$ अभिक्रिया शामिल होती है।
$H_2SO_4$ (प्रबल अम्ल) और $KOH$ (प्रबल क्षार) के मामले में,दोनों प्रबल विद्युत अपघट्य हैं,इसलिए उदासीनीकरण की ऊष्मा अधिकतम $(-57.1 \ kJ \ mol^{-1})$ होती है।
दुर्बल अम्ल या दुर्बल क्षार से जुड़ी अन्य स्थितियों में,कुछ ऊर्जा दुर्बल विद्युत अपघट्य के वियोजन में खर्च हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध उदासीनीकरण ऊष्मा कम हो जाती है।
353
MediumMCQ
अभिक्रिया $CH_{4(g)} + Cl_{2(g)} \to CH_3Cl_{(g)} + HCl_{(g)}$ के लिए $\Delta H = -25 \, kcal$ है। यदि $BE(C-H) = 84 \, kcal$,$BE(H-Cl) = 103 \, kcal$,$BE(C-Cl) = x$ और $BE(Cl-Cl) = y$ है,और $\frac{x}{y} = \frac{9}{5}$ है,तो $y$ का मान ज्ञात कीजिए। ($, kcal$ में)
A
$70$
B
$62$
C
$57.85$
D
$80$

Solution

(C) अभिक्रिया की एन्थैल्पी $\Delta H = \sum BE_{\text{reactants}} - \sum BE_{\text{products}}$ द्वारा दी जाती है।
दिए गए समीकरण के अनुसार,$x + y = 162$ है।
$\frac{x}{y} = \frac{9}{5}$ होने पर,$x = 1.8y$ है।
$1.8y + y = 162$ $\Rightarrow 2.8y = 162$ $\Rightarrow y = 57.85 \, kcal$।
354
MediumMCQ
अभिक्रिया $2FeO_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to Fe_2O_{3_{(s)}}$ के लिए $\Delta H \ (kJ/mol)$ की गणना करें।
दिए गए $\Delta H$ मान:
$(i)$ $Fe_2O_{3_{(s)}} + 3C_{(graphite)} \to 2Fe_{(s)} + 3CO_{(g)}$ : $492 \ kJ/mol$
$(ii)$ $FeO_{(s)} + C_{(graphite)} \to Fe_{(s)} + CO_{(g)}$ : $156 \ kJ/mol$
$(iii)$ $C_{(graphite)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}$ : $-393 \ kJ/mol$
$(iv)$ $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}$ : $-283 \ kJ/mol$
A
$290$
B
$-290$
C
$580$
D
$-580$

Solution

(B) लक्ष्य अभिक्रिया $2FeO_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to Fe_2O_{3_{(s)}}$ प्राप्त करने के लिए,दिए गए समीकरणों को व्यवस्थित करने पर:
$1$. समीकरण $(ii)$ को $2$ से गुणा करने पर: $2FeO_{(s)} + 2C_{(graphite)} \to 2Fe_{(s)} + 2CO_{(g)}$,$\Delta H = 312 \ kJ/mol$
$2$. समीकरण $(i)$ को उलटने पर: $2Fe_{(s)} + 3CO_{(g)} \to Fe_2O_{3_{(s)}} + 3C_{(graphite)}$,$\Delta H = -492 \ kJ/mol$
$3$. समीकरण $(iii)$ का उपयोग करने पर: $C_{(graphite)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}$,$\Delta H = -393 \ kJ/mol$
$4$. समीकरण $(iv)$ को उलटने और $2$ से गुणा करने पर: $2CO_{2_{(g)}} \to 2CO_{(g)} + O_{2_{(g)}}$,$\Delta H = 566 \ kJ/mol$
योग करने पर: $312 - 492 - 393 + 566 = -290 \ kJ/mol$.
355
MediumMCQ
$XeF_{2(g)} + H_{2(g)} \to 2HF_{(g)} + Xe_{(g)}$,$\Delta H^o = -430 \ kJ$
आबंध ऊर्जा:
$H-H = 435 \ kJ/mol$
$H-F = 565 \ kJ/mol$
$Xe-F$ आबंध की औसत आबंध ऊर्जा $kJ/mol$ में ज्ञात कीजिए।
A
$265$
B
$562.5$
C
$132.5$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) अभिक्रिया की एन्थैल्पी अभिकारकों की आबंध ऊर्जा के योग में से उत्पादों की आबंध ऊर्जा का योग घटाने पर प्राप्त होती है:
$\Delta H^o = \sum BE_{\text{reactants}} - \sum BE_{\text{products}}$
अभिक्रिया $XeF_{2(g)} + H_{2(g)} \to 2HF_{(g)} + Xe_{(g)}$ में,टूटने वाले आबंध $2 \times (Xe-F)$ और $1 \times (H-H)$ हैं। बनने वाले आबंध $2 \times (H-F)$ हैं।
$-430 = [2 \times BE(Xe-F) + 435] - [2 \times 565]$
$-430 = 2 \times BE(Xe-F) + 435 - 1130$
$-430 = 2 \times BE(Xe-F) - 695$
$2 \times BE(Xe-F) = 695 - 430$
$2 \times BE(Xe-F) = 265$
$BE(Xe-F) = 132.5 \ kJ/mol$
356
DifficultMCQ
$H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to H_2O_{(g)}$
$B.E. (H-H) = x_1$; $B.E. (O=O) = x_2$;
$B.E. (O-H) = x_3$
जल के वाष्पीकरण की ऊष्मा $= x_4$ है,तो $\Delta H_f$ [द्रव जल के संभवन की ऊष्मा] क्या होगी?
A
$x_1 + \frac{x_2}{2} - x_3 + x_4$
B
$2x_3 - x_1 - \frac{x_2}{2} - x_4$
C
$x_1 + \frac{x_2}{2} - 2x_3 - x_4$
D
$x_1 + \frac{x_2}{2} - 2x_3 + x_4$

Solution

(C) द्रव जल के संभवन की ऊष्मा के लिए अभिक्रिया: $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}$.
आबंध ऊर्जा का उपयोग करते हुए,गैसीय जल के संभवन के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन: $\Delta H_{g} = \sum (BE)_{\text{reactants}} - \sum (BE)_{\text{products}}$.
$\Delta H_{g} = [x_1 + \frac{1}{2} x_2] - [2x_3]$.
चूंकि हमें द्रव जल के लिए संभवन ऊष्मा चाहिए,इसलिए गैसीय जल की संभवन एन्थैल्पी से वाष्पीकरण ऊष्मा $(x_4)$ घटाने पर: $\Delta H_f = \Delta H_{g} - x_4$.
अतः,$\Delta H_f = x_1 + \frac{x_2}{2} - 2x_3 - x_4$.
357
MediumMCQ
दी गई बंध एन्थैल्पी $(B.E.)$ मानों के आधार पर,$N_2H_{4(g)}$ की मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_fH^o)$ ...... $kJ\ mol^{-1}$ है।
दिया गया है: $B.E.(N-N) = 159\ kJ\ mol^{-1}$,$B.E.(H-H) = 436\ kJ\ mol^{-1}$,$B.E.(N \equiv N) = 941\ kJ\ mol^{-1}$,$B.E.(N-H) = 398\ kJ\ mol^{-1}$.
A
$711$
B
$62$
C
$-98$
D
$-711$

Solution

(B) $N_2H_{4(g)}$ के संभवन की अभिक्रिया है:
$N_{2(g)} + 2H_{2(g)} \rightarrow N_2H_{4(g)}$
$\Delta_fH^o = \sum B.E.(\text{अभिकारक}) - \sum B.E.(\text{उत्पाद})$
$\Delta_fH^o = [B.E.(N \equiv N) + 2 \times B.E.(H-H)] - [B.E.(N-N) + 4 \times B.E.(N-H)]$
$\Delta_fH^o = [941 + 2(436)] - [159 + 4(398)]$
$\Delta_fH^o = [941 + 872] - [159 + 1592]$
$\Delta_fH^o = 1813 - 1751 = 62\ kJ\ mol^{-1}$.
358
MediumMCQ
$H_2O_2(\ell)$ के लिए संभवन एन्थैल्पी निर्धारित करें,दी गई अभिक्रिया एन्थैल्पी का उपयोग करके:
$N_2H_{4(\ell)} + 2H_2O_{2(\ell)} \to N_{2(g)} + 4H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_1^o = -818 \, kJ/mol$
$N_2H_{4(\ell)} + O_{2(g)} \to N_{2(g)} + 2H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_2^o = -622 \, kJ/mol$
$H_{2(g)} + 1/2O_{2(g)} \to H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_3^o = -285 \, kJ/mol$
$kJ/mol$ में मान की गणना करें।
A
$-383$
B
$-187$
C
$-498$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) $H_2O_2(\ell)$ की संभवन अभिक्रिया: $H_{2(g)} + O_{2(g)} \to H_2O_{2(\ell)}$ है।
दिया गया है:
$(1) N_2H_{4(\ell)} + 2H_2O_{2(\ell)} \to N_{2(g)} + 4H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_1^o = -818 \, kJ/mol$
$(2) N_2H_{4(\ell)} + O_{2(g)} \to N_{2(g)} + 2H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_2^o = -622 \, kJ/mol$
$(3) H_{2(g)} + 1/2O_{2(g)} \to H_2O_{(\ell)}; \Delta _r H_3^o = -285 \, kJ/mol$
लक्ष्य अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए,हम $2 \times (3) + (2) - (1)$ करते हैं।
गणना करने पर,$2 \, mol$ के लिए $\Delta H = -374 \, kJ/mol$ प्राप्त होता है।
अतः,$1 \, mol$ के लिए $\Delta_f H^o = \frac{-374}{2} = -187 \, kJ/mol$ होगा।
359
MediumMCQ
निम्नलिखित डेटा की सहायता से,अभिक्रिया के लिए ऊष्मा सामग्री में परिवर्तन $kJ$ में ज्ञात कीजिए:
$C_2H_{4(g)} + H_{2(g)} \to C_2H_{6(g)}$
आबंध आबंध ऊर्जा $(kJ \ mol^{-1})$
$C-H$ $413$
$C-C$ $348$
$C=C$ $610$
$H-H$ $436$
A
$-128$
B
$+128$
C
$+256$
D
$-256$

Solution

(A) अभिक्रिया है: $C_2H_{4(g)} + H_{2(g)} \to C_2H_{6(g)}$
एन्थैल्पी में परिवर्तन $(\Delta H)$ की गणना इस प्रकार की जाती है: $\Delta H = \sum \text{अभिकारकों की आबंध ऊर्जा} - \sum \text{उत्पादों की आबंध ऊर्जा}$
अभिकारक:
$1 \times (C=C) = 610 \ kJ$
$4 \times (C-H) = 4 \times 413 = 1652 \ kJ$
$1 \times (H-H) = 436 \ kJ$
कुल अभिकारक आबंध ऊर्जा = $610 + 1652 + 436 = 2698 \ kJ$
उत्पाद:
$1 \times (C-C) = 348 \ kJ$
$6 \times (C-H) = 6 \times 413 = 2478 \ kJ$
कुल उत्पाद आबंध ऊर्जा = $348 + 2478 = 2826 \ kJ$
$\Delta H = 2698 - 2826 = -128 \ kJ$
अतः,ऊष्मा सामग्री में परिवर्तन $-128 \ kJ$ है।
360
MediumMCQ
$H_2$,$X_2$ और $HX$ की बंध एन्थैल्पी का अनुपात $2 : 1 : 2$ है। यदि $HX$ के निर्माण की एन्थैल्पी $-50 \ kJ \ mol^{-1}$ है,तो $H_2$ की बंध एन्थैल्पी ..... $kJ \ mol^{-1}$ है।
A
$200$
B
$400$
C
$100$
D
$300$

Solution

(A) $HX$ के निर्माण की अभिक्रिया है: $\frac{1}{2} H_2(g) + \frac{1}{2} X_2(g) \rightarrow HX(g)$।
दिए गए अनुपात $2:1:2$ के आधार पर,$H_2$,$X_2$ और $HX$ की बंध एन्थैल्पी को क्रमशः $2x$,$x$ और $2x$ मानिए।
अभिक्रिया की एन्थैल्पी $\Delta H_f$ इस प्रकार दी जाती है: $\Delta H_f = \sum \text{अभिकारकों की बंध एन्थैल्पी} - \sum \text{उत्पादों की बंध एन्थैल्पी}$।
$\Delta H_f = [\frac{1}{2} \times BE(H_2) + \frac{1}{2} \times BE(X_2)] - [BE(HX)]$।
मान रखने पर: $-50 = [\frac{1}{2}(2x) + \frac{1}{2}(x)] - 2x$।
$-50 = [x + 0.5x] - 2x$।
$-50 = 1.5x - 2x$।
$-50 = -0.5x$।
$x = 100$।
$H_2$ की बंध एन्थैल्पी $2x = 2 \times 100 = 200 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
361
MediumMCQ
निम्नलिखित डेटा से बेंजीन की दहन एन्थैल्पी क्या होगी?
$(i) \ 6C_{(s)} + 3H_{2(g)} \to C_6H_{6(l)} ; \Delta H = +45.9 \ kJ$
$(ii) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)} ; \Delta H = -285.9 \ kJ$
$(iii) \ C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)} ; \Delta H = -393.5 \ kJ$
.....$kJ$
A
$+3172.8$
B
$-1549.2$
C
$-3172.8$
D
$-3264.6$

Solution

(D) बेंजीन का दहन निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:
$C_6H_{6(l)} + \frac{15}{2}O_{2(g)} \to 6CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}$
दहन एन्थैल्पी ज्ञात करने के लिए,हम दिए गए समीकरणों में हेरफेर करते हैं:
$1$. समीकरण $(i)$ को उलटने पर:
$C_6H_{6(l)} \to 6C_{(s)} + 3H_{2(g)} ; \Delta H = -45.9 \ kJ$
$2$. समीकरण $(ii)$ को $3$ से गुणा करने पर:
$3H_{2(g)} + \frac{3}{2}O_{2(g)} \to 3H_2O_{(l)} ; \Delta H = 3 \times (-285.9) = -857.7 \ kJ$
$3$. समीकरण $(iii)$ को $6$ से गुणा करने पर:
$6C_{(s)} + 6O_{2(g)} \to 6CO_{2(g)} ; \Delta H = 6 \times (-393.5) = -2361.0 \ kJ$
इन समीकरणों को जोड़ने पर:
$\Delta H_{combustion} = -45.9 - 857.7 - 2361.0 = -3264.6 \ kJ$
अतः,बेंजीन की दहन एन्थैल्पी $-3264.6 \ kJ$ है।
362
MediumMCQ
दिया गया है:
$C + 2S \to CS_2 ; \Delta H_f^o = +117.0 \, kJ \, mol^{-1} \dots (1)$
$C + O_2 \to CO_2 ; \Delta H_f^o = -393 \, kJ \, mol^{-1} \dots (2)$
$S + O_2 \to SO_2 ; \Delta H_f^o = -297 \, kJ \, mol^{-1} \dots (3)$
$CS_2 + 3O_2 \to CO_2 + 2SO_2$ के लिए अभिक्रिया की ऊष्मा:
.....$kJ \, mol^{-1}$ है।
A
$-807$
B
$-1104$
C
$+1104$
D
$+807$

Solution

(B) अभिक्रिया $CS_2 + 3O_2 \to CO_2 + 2SO_2$ के लिए अभिक्रिया की ऊष्मा ज्ञात करने हेतु, हम हेस के नियम का उपयोग करते हैं।
दिए गए समीकरणों को इस प्रकार व्यवस्थित करते हैं:
$1$. समीकरण $(1)$ को उलटने पर: $CS_2 \to C + 2S ; \Delta H = -117.0 \, kJ \, mol^{-1}$
$2$. समीकरण $(2)$ को वैसे ही रखने पर: $C + O_2 \to CO_2 ; \Delta H = -393 \, kJ \, mol^{-1}$
$3$. समीकरण $(3)$ को $2$ से गुणा करने पर: $2S + 2O_2 \to 2SO_2 ; \Delta H = 2 \times (-297) = -594 \, kJ \, mol^{-1}$
इन तीनों समीकरणों को जोड़ने पर:
$CS_2 + 3O_2 \to CO_2 + 2SO_2$
$\Delta H_{reaction} = -117.0 - 393 - 594 = -1104 \, kJ \, mol^{-1}$
363
AdvancedMCQ
$3-$-मिथाइल्यूटीन और $2-$-पेंटीन के लिए हाइड्रोजनीकरण की ऊष्मा क्रमशः $-30\, kcal/mol$ और $-28\, kcal/mol$ है। $2-$-मिथाइल्यूटेन और पेंटेन की दहन ऊष्मा क्रमशः $-784\, kcal/mol$ और $-782\, kcal/mol$ है। सभी मान मानक स्थितियों के तहत दिए गए हैं। यह ध्यान में रखते हुए कि दोनों एल्केन का दहन समान उत्पाद देता है,समान स्थितियों के तहत निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए $\Delta H$ ($kcal/mol$ में) क्या है?
$3-$-मिथाइल्यूटीन $\rightleftharpoons$ $2-$-पेंटीन
A
$0$
B
$-4$
C
$-2$
D
$2$

Solution

(B) मान लीजिए अभिक्रिया है: $3-$-मिथाइल्यूटीन $\rightarrow$ $2-$-पेंटीन।
हम एक चक्र बनाकर हेस के नियम का उपयोग कर सकते हैं:
$1.$ $3-$-मिथाइल्यूटीन $+ H_2 \rightarrow 2-$-मिथाइल्यूटेन,$\Delta H_1 = -30\, kcal/mol$
$2.$ $2-$-मिथाइल्यूटेन $\rightarrow$ पेंटेन,$\Delta H_2 = \Delta H_{comb}(2-$-मिथाइल्यूटेन$) - \Delta H_{comb}(\text{पेंटेन}) = -784 - (-782) = -2\, kcal/mol$
$3.$ पेंटेन $\rightarrow 2-$-पेंटीन $+ H_2$,$\Delta H_3 = -(\Delta H_{hydrog}(2-$-पेंटीन$)) = -(-28) = +28\, kcal/mol$
इन चरणों को जोड़ने पर:
$3-$-मिथाइल्यूटीन $\rightarrow 2-$-पेंटीन
$\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = -30 - 2 + 28 = -4\, kcal/mol$.
364
MediumMCQ
दो आइसोमर्स $x$ और $y$ की दहन ऊष्मा (heat of combustion) क्रमशः $17 \ kJ/mol$ और $12 \ kJ/mol$ है। इस जानकारी से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि:
A
आइसोमर $x$,$5 \ kJ/mol$ अधिक स्थिर है
B
आइसोमर $y$,$5 \ kJ/mol$ कम स्थिर है
C
आइसोमर $y$ में $5 \ kJ/mol$ अधिक स्थितिज ऊर्जा है
D
आइसोमर $x$,$5 \ kJ/mol$ कम स्थिर है

Solution

(D) दहन ऊष्मा यौगिक की ऊर्जा सामग्री का एक माप है। उच्च दहन ऊष्मा उच्च स्थितिज ऊर्जा और कम स्थिरता को दर्शाती है।
स्थिरता $\propto \frac{1}{\text{दहन ऊष्मा}}$.
दिया गया है: $x$ की दहन ऊष्मा $= 17 \ kJ/mol$ और $y$ की $= 12 \ kJ/mol$ है।
चूंकि $x$ की दहन ऊष्मा $y$ से अधिक है,इसलिए $x$,$y$ की तुलना में कम स्थिर है।
स्थिरता में अंतर $17 - 12 = 5 \ kJ/mol$ है।
अतः,आइसोमर $x$,आइसोमर $y$ से $5 \ kJ/mol$ कम स्थिर है।
365
DifficultMCQ
दिया गया है:
$(i) \, 2Fe_2O_{3(s)} \to 4Fe_{(s)} + 3O_{2(g)}$
$\Delta _rG^o = + 1487.0 \, kJ \, mol^{-1}$
$(ii) \, 2CO_{(g)} + O_{2(g)} \to 2CO_{2(g)}$
$\Delta _rG^o = - 514.4 \, kJ \, mol^{-1}$
अभिक्रिया $2Fe_2O_{3(s)} + 6CO_{(g)} \to 4Fe_{(s)} + 6CO_{2(g)}$ के लिए मुक्त ऊर्जा परिवर्तन,$\Delta _rG^o$ ..... $kJ \, mol^{-1}$ होगा।
A
$-112.4$
B
$-56.2$
C
$-208$
D
$-168.2$

Solution

(B) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
$(i) \, 2Fe_2O_{3(s)} \to 4Fe_{(s)} + 3O_{2(g)}; \, \Delta _rG^o = + 1487.0 \, kJ \, mol^{-1}$
$(ii) \, 2CO_{(g)} + O_{2(g)} \to 2CO_{2(g)}; \, \Delta _rG^o = - 514.4 \, kJ \, mol^{-1}$
लक्ष्य अभिक्रिया $2Fe_2O_{3(s)} + 6CO_{(g)} \to 4Fe_{(s)} + 6CO_{2(g)}$ प्राप्त करने के लिए,अभिक्रिया $(ii)$ को $3$ से गुणा करें:
$(iii) \, 6CO_{(g)} + 3O_{2(g)} \to 6CO_{2(g)}; \, \Delta _rG^o = 3 \times (- 514.4) = - 1543.2 \, kJ \, mol^{-1}$
अब,अभिक्रिया $(i)$ और अभिक्रिया $(iii)$ को जोड़ने पर:
$2Fe_2O_{3(s)} + 6CO_{(g)} \to 4Fe_{(s)} + 6CO_{2(g)}$
कुल $\Delta _rG^o$ मानों का योग है:
$\Delta _rG^o = 1487.0 + (- 1543.2) = - 56.2 \, kJ \, mol^{-1}$
366
DifficultMCQ
मीथेन और ईथेन की परमाण्वीकरण ऊष्मा क्रमशः $360 \ kJ/mol$ और $620 \ kJ/mol$ है। $C-C$ बंध को तोड़ने में सक्षम प्रकाश की सबसे लंबी तरंगदैर्घ्य क्या होगी? (एवोगाद्रो संख्या $= 6.02 \times 10^{23},$ $h = 6.62 \times 10^{-34} \ J \cdot s$)
A
$2.48 \times 10^4 \ nm$
B
$1.49 \times 10^3 \ nm$
C
$2.48 \times 10^3 \ nm$
D
$1.49 \times 10^4 \ nm$

Solution

(B) $CH_4$ में,परमाण्वीकरण ऊष्मा $4 \times BE_{(C-H)} = 360 \ kJ/mol$ है।
अतः,$BE_{(C-H)} = 90 \ kJ/mol.$
$C_2H_6$ में,परमाण्वीकरण ऊष्मा $BE_{(C-C)} + 6 \times BE_{(C-H)} = 620 \ kJ/mol$ है।
$BE_{(C-H)} = 90 \ kJ/mol$ रखने पर,$BE_{(C-C)} + 6(90) = 620 \ kJ/mol$ प्राप्त होता है।
अतः,$BE_{(C-C)} = 620 - 540 = 80 \ kJ/mol.$
प्रति अणु आवश्यक ऊर्जा $E = \frac{80 \times 10^3 \ J/mol}{6.02 \times 10^{23} \ molecules/mol} \approx 1.329 \times 10^{-19} \ J/molecule$ है।
$E = \frac{hc}{\lambda}$ संबंध का उपयोग करने पर,तरंगदैर्घ्य $\lambda = \frac{hc}{E}$ होती है।
$\lambda = \frac{6.62 \times 10^{-34} \ J \cdot s \times 3 \times 10^8 \ m/s}{1.329 \times 10^{-19} \ J} \approx 1.494 \times 10^{-6} \ m.$
नैनोमीटर में बदलने पर,$\lambda \approx 1.494 \times 10^3 \ nm$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।
367
DifficultMCQ
$NH_3$ की मानक संभवन एन्थैल्पी $-46.0 \, kJ/mol$ है। यदि इसके परमाणुओं से $H_2$ की संभवन एन्थैल्पी $-436 \, kJ/mol$ और $N_2$ की $-712 \, kJ/mol$ है,तो $NH_3$ में $N-H$ बंध की औसत बंध एन्थैल्पी ......$kJ/mol$ है।
A
$-1102$
B
$-391$
C
$+352$
D
$+1056$

Solution

(C) संभवन अभिक्रिया है: $\frac{1}{2} N_2(g) + \frac{3}{2} H_2(g) \rightarrow NH_3(g)$; $\Delta H_f = -46.0 \, kJ/mol$।
बंध वियोजन ऊर्जा परमाणुओं से संभवन एन्थैल्पी के मान का ऋणात्मक होती है:
$BE(N \equiv N) = +712 \, kJ/mol$
$BE(H-H) = +436 \, kJ/mol$।
सूत्र का उपयोग करते हुए:
$\Delta H_f = [\frac{1}{2} BE(N \equiv N) + \frac{3}{2} BE(H-H)] - [3 \times BE(N-H)]$।
मान रखने पर:
$-46.0 = [\frac{1}{2}(712) + \frac{3}{2}(436)] - 3 \times BE(N-H)$।
$-46.0 = [356 + 654] - 3 \times BE(N-H)$।
$-46.0 = 1010 - 3 \times BE(N-H)$।
$3 \times BE(N-H) = 1010 + 46 = 1056$।
$BE(N-H) = 1056 / 3 = 352 \, kJ/mol$।
368
DifficultMCQ
मीथेन,$CH_4$ के लिए मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_f H^o_{298})$ $-74.9 \ kJ \ mol^{-1}$ है। इससे $C-H$ बंध के निर्माण में मुक्त होने वाली औसत ऊर्जा की गणना करने के लिए निम्नलिखित में से क्या जानना आवश्यक है?
A
हाइड्रोजन अणु,$H_2$ की वियोजन ऊर्जा
B
कार्बन की प्रथम चार आयनन ऊर्जाएँ
C
$H_2$ की वियोजन ऊर्जा और कार्बन (ग्रेफाइट) की ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी
D
कार्बन की प्रथम चार आयनन ऊर्जाएँ और हाइड्रोजन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी

Solution

(C) मीथेन में $C-H$ बंध की औसत एन्थैल्पी की गणना करने के लिए,हम अभिक्रिया $C_{(graphite)} + 2H_{2(g)} \to CH_{4(g)}$ पर आधारित बॉर्न-हेबर चक्र का उपयोग करते हैं।
$C-H$ बंध वियोजन ऊर्जा ज्ञात करने के लिए,हमें अभिकारकों को गैसीय परमाणुओं में परिवर्तित करने की आवश्यकता है:
$(i)$ कार्बन की ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी: $C_{(graphite)} \to C_{(g)}$
$(ii)$ हाइड्रोजन अणु की वियोजन ऊर्जा: $H_{2(g)} \to 2H_{(g)}$
इन मानों को जानकर,हम अभिकारकों के परमाण्वीकरण के लिए आवश्यक कुल ऊर्जा की गणना कर सकते हैं और फिर औसत $C-H$ बंध ऊर्जा ज्ञात करने के लिए इसे संभवन एन्थैल्पी से जोड़ सकते हैं।
369
DifficultMCQ
दिया गया है:
$(I) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}; \Delta H^o_{298\ K} = -285.9 \ kJ \ mol^{-1}$
$(II) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(g)}; \Delta H^o_{298\ K} = -241.8 \ kJ \ mol^{-1}$
जल के वाष्पीकरण की मोलर एन्थैल्पी $kJ \ mol^{-1}$ में क्या होगी?
A
$241.8$
B
$22$
C
$44.1$
D
$527.7$

Solution

(C) वाष्पीकरण की मोलर एन्थैल्पी उस प्रक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन है: $H_2O_{(l)} \to H_2O_{(g)}$.
दिया गया है:
$(I) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(l)}; \Delta H^o_1 = -285.9 \ kJ \ mol^{-1}$
$(II) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to H_2O_{(g)}; \Delta H^o_2 = -241.8 \ kJ \ mol^{-1}$
लक्ष्य समीकरण प्राप्त करने के लिए,समीकरण $(I)$ को समीकरण $(II)$ से घटाएं:
$(II) - (I): H_2O_{(l)} \to H_2O_{(g)}$
$\Delta H^o_{vap} = \Delta H^o_2 - \Delta H^o_1$
$\Delta H^o_{vap} = -241.8 - (-285.9) \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H^o_{vap} = 44.1 \ kJ \ mol^{-1}$
370
DifficultMCQ
दिए गए डेटा के आधार पर:
अभिक्रिया ऊर्जा परिवर्तन (in $kJ$)
$Li_{(s)} \to Li_{(g)}$ $161$
$Li_{(g)} \to Li^{+}_{(g)}$ $520$
$\frac{1}{2} F_{2(g)} \to F_{(g)}$ $77$
$F_{(g)} + e^- \to F^{-}_{(g)}$ (इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी)
$Li^{+}_{(g)} + F^{-}_{(g)} \to LiF_{(s)}$ $-1047$
$Li_{(s)} + \frac{1}{2} F_{2(g)} \to LiF_{(s)}$ $-617$

प्रदान किए गए डेटा के आधार पर,फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का मान $kJ\ mol^{-1}$ में क्या होगा?
A
$-300$
B
$-350$
C
$-328$
D
$-228$

Solution

(C) Born-Haber चक्र (Hess के नियम) के अनुसार:
$\Delta_f H^o = \Delta_{sub}H(Li) + I.E.(Li) + \frac{1}{2}\Delta_{diss}H(F_2) + E.A.(F) + \Delta_{lattice}H(LiF)$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$-617 = 161 + 520 + 77 + E.A. - 1047$
$-617 = 758 - 1047 + E.A.$
$-617 = -289 + E.A.$
$E.A. = -617 + 289 = -328 \ kJ \ mol^{-1}$
371
DifficultMCQ
$NH_4OH$ की $HCl$ के साथ उदासीनीकरण की एन्थैल्पी $-51.46 \ kJ \ mol^{-1}$ है और $NaOH$ की $HCl$ के साथ उदासीनीकरण की एन्थैल्पी $-55.90 \ kJ \ mol^{-1}$ है। $NH_4OH$ की आयनन एन्थैल्पी $...... \ kJ \ mol^{-1}$ है।
A
$-107.36$
B
$-4.44$
C
$+107.36$
D
$+4.44$

Solution

(D) एक प्रबल अम्ल और एक प्रबल क्षार के उदासीनीकरण की एन्थैल्पी $H^+$ और $OH^-$ आयनों से पानी के निर्माण की एन्थैल्पी है,जो $-55.90 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$NH_4OH$ एक दुर्बल क्षार है,इसलिए इसे आयनन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
मान लीजिए $NH_4OH$ की आयनन एन्थैल्पी $x \ kJ \ mol^{-1}$ है।
कुल उदासीनीकरण एन्थैल्पी,दुर्बल क्षार की आयनन एन्थैल्पी और $H^+$ तथा $OH^-$ के उदासीनीकरण की एन्थैल्पी का योग है।
$\Delta H_{neutralisation} = \Delta H_{ionisation} + \Delta H_{H^+ + OH^- \rightarrow H_2O}$
$-51.46 = x + (-55.90)$
$x = -51.46 + 55.90$
$x = +4.44 \ kJ \ mol^{-1}$
372
DifficultMCQ
दिया गया है:
$(i) \, C(\text{graphite}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta_r H^\ominus = x \, kJ \, mol^{-1}$
$(ii) \, C(\text{graphite}) + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{(g)}; \Delta_r H^\ominus = y \, kJ \, mol^{-1}$
$(iii) \, CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to CO_{2(g)}; \Delta_r H^\ominus = z \, kJ \, mol^{-1}$
उपरोक्त ऊष्मारसायन समीकरणों के आधार पर,ज्ञात कीजिए कि निम्नलिखित में से कौन सा बीजगणितीय संबंध सही है?
A
$x = y + z$
B
$z = x + y$
C
$y = 2z - x$
D
$x = y - z$

Solution

(A) हेस के स्थिर ऊष्मा संकलन के नियम के अनुसार,अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।
समीकरण $(ii)$ और $(iii)$ को जोड़ने पर:
$[C(\text{graphite}) + \frac{1}{2} O_{2(g)}] + [CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}] \to CO_{(g)} + CO_{2(g)}$
दोनों पक्षों से $CO_{(g)}$ को हटाने और $\frac{1}{2} O_{2(g)}$ पदों को जोड़ने पर:
$C(\text{graphite}) + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
यह समीकरण $(i)$ है।
अतः,एन्थैल्पी परिवर्तन भी इसी संबंध का पालन करते हैं:
$x = y + z$.
373
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अम्ल प्रबल क्षार $NaOH$ द्वारा पूर्णतः उदासीन होने पर अधिकतम ऊष्मा मुक्त करेगा?
A
$1 \ M \ HCl$
B
$1 \ M \ HNO_3$
C
$1 \ M \ HClO_4$
D
$1 \ M \ H_2SO_4$

Solution

(D) उदासीनीकरण की ऊष्मा को उस ऊष्मा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो तब मुक्त होती है जब $1 \ gram \ equivalent$ अम्ल एक प्रबल क्षार द्वारा उदासीन होता है।
$HCl$,$HNO_3$,और $HClO_4$ जैसे प्रबल अम्लों के लिए,उदासीनीकरण की ऊष्मा लगभग $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ $H^{\oplus}$ आयनों के लिए होती है।
$H_2SO_4$ एक द्वि-क्षारकीय अम्ल है,जिसका अर्थ है कि यह प्रति मोल अम्ल $2 \ moles$ $H^{\oplus}$ आयन प्रदान करता है।
चूंकि $1 \ M \ H_2SO_4$ में प्रति लीटर $2 \ equivalents$ $H^{\oplus}$ आयन होते हैं,इसलिए यह $1 \ M$ एक-क्षारकीय अम्लों ($HCl$,$HNO_3$,$HClO_4$) की तुलना में पूर्ण उदासीनीकरण पर दोगुनी ऊष्मा मुक्त करेगा।
अतः,$1 \ M \ H_2SO_4$ अधिकतम ऊष्मा मुक्त करता है।
374
MediumMCQ
$C_2H_{2(g)},$ $C$ (ग्रेफाइट) और $H_{2(g)}$ की दहन एन्थैल्पी क्रमशः $-1300,$ $-394$ और $-286 \ kJ \ mol^{-1}$ है। $C_2H_{2(g)}$ की मानक विरचन एन्थैल्पी ....... $kJ \ mol^{-1}$ है।
A
$-226$
B
$-626$
C
$226$
D
$626$

Solution

(C) $C_2H_{2(g)}$ के लिए विरचन अभिक्रिया: $2C_{(graphite)} + H_{2(g)} \rightarrow C_2H_{2(g)}$
दी गई दहन अभिक्रियाएँ:
$(i)$ $C_{(graphite)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H_1 = -394 \ kJ \ mol^{-1}$
$(ii)$ $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow H_2O_{(l)} ; \Delta H_2 = -286 \ kJ \ mol^{-1}$
$(iii)$ $C_2H_{2(g)} + \frac{5}{2} O_{2(g)} \rightarrow 2CO_{2(g)} + H_2O_{(l)} ; \Delta H_3 = -1300 \ kJ \ mol^{-1}$
विरचन अभिक्रिया प्राप्त करने के लिए: $2 \times (i) + (ii) - (iii)$
$\Delta H_f = 2 \times (-394) + (-286) - (-1300)$
$\Delta H_f = -788 - 286 + 1300 = 226 \ kJ \ mol^{-1}$
375
DifficultMCQ
दिया गया है:
$I$. $2Fe_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \to Fe_2O_{3(s)}$; $\Delta H^{\Theta} = -193.4 \ kJ$
$II$. $Mg_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \to MgO_{(s)}$; $\Delta H^{\Theta} = -140.2 \ kJ$
अभिक्रिया के लिए $\Delta H^{\Theta}$ क्या है?
$3Mg_{(s)} + Fe_2O_{3(s)} \to 3MgO_{(s)} + 2Fe_{(s)}$
....... $kJ$
A
$-227.2$
B
$-272.3$
C
$227.2$
D
$272.3$

Solution

(A) अभिक्रिया $3Mg_{(s)} + Fe_2O_{3(s)} \to 3MgO_{(s)} + 2Fe_{(s)}$ के लिए $\Delta H^{\Theta}$ ज्ञात करने के लिए,हम दिए गए समीकरणों का उपयोग करते हैं:
समीकरण $(II)$ को $3$ से गुणा करने पर:
$3Mg_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \to 3MgO_{(s)}$; $\Delta H^{\Theta} = 3 \times (-140.2) = -420.6 \ kJ$
समीकरण $(I)$ को उलटने पर:
$Fe_2O_{3(s)} \to 2Fe_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)}$; $\Delta H^{\Theta} = +193.4 \ kJ$
इन दोनों समीकरणों को जोड़ने पर:
$(3Mg_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)}) + (Fe_2O_{3(s)}) \to (3MgO_{(s)}) + (2Fe_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)})$
दोनों पक्षों से $\frac{3}{2} O_{2(g)}$ को रद्द करने पर:
$3Mg_{(s)} + Fe_2O_{3(s)} \to 3MgO_{(s)} + 2Fe_{(s)}$
$\Delta H^{\Theta} = -420.6 + 193.4 = -227.2 \ kJ$
376
MediumMCQ
$\Delta H_{O-H}$ का मान $109 \ kcal \ mol^{-1}$ है। तो $H_{(g)}$ और $O_{(g)}$ परमाणुओं से गैसीय अवस्था में एक मोल जल के निर्माण के साथ:
A
$218 \ kcal$ ऊर्जा का उत्सर्जन होता है
B
$109 \ kcal$ ऊर्जा का उत्सर्जन होता है
C
$218 \ kcal$ ऊर्जा का अवशोषण होता है
D
अनिश्चित

Solution

(A) गैसीय परमाणुओं से एक मोल $H_2O_{(g)}$ के निर्माण की अभिक्रिया है:
$2H_{(g)} + O_{(g)} \longrightarrow H_2O_{(g)}$
इस प्रक्रिया में,दो $O-H$ बंध बनते हैं।
एक मोल बंध के निर्माण के दौरान मुक्त ऊर्जा,बंध वियोजन ऊर्जा के बराबर होती है।
चूंकि एक $O-H$ बंध की बंध वियोजन ऊर्जा $109 \ kcal \ mol^{-1}$ है,इसलिए दो $O-H$ बंधों के निर्माण के लिए मुक्त ऊर्जा होगी:
$\Delta H = -2 \times 109 \ kcal \ mol^{-1} = -218 \ kcal \ mol^{-1}$।
ऋणात्मक चिह्न ऊर्जा के उत्सर्जन को दर्शाता है।
अतः,इस निर्माण प्रक्रिया में $218 \ kcal$ ऊर्जा का उत्सर्जन होता है।
377
MediumMCQ
यदि $H_{2(g)}$,$Br_{2(g)}$ और $HBr_{(g)}$ के लिए बंध ऊर्जा क्रमशः $433$,$192$ और $364 \ kJ \ mol^{-1}$ है,तो अभिक्रिया $H_{2(g)} + Br_{2(g)} \to 2HBr_{(g)}$ के लिए $\Delta H^o$ का मान......$kJ$ है।
A
$+ 261$
B
$-103$
C
$-261$
D
$+ 103$

Solution

(B) अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन की गणना अभिकारकों और उत्पादों की बंध ऊर्जा का उपयोग करके की जाती है: $\Delta H^{\circ} = \Sigma B.E.(\text{reactants}) - \Sigma B.E.(\text{products})$
अभिक्रिया $H_{2(g)} + Br_{2(g)} \to 2HBr_{(g)}$ के लिए,सूत्र है:
$\Delta H^{\circ} = [B.E.(H-H) + B.E.(Br-Br)] - [2 \times B.E.(H-Br)]$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$\Delta H^{\circ} = (433 + 192) - (2 \times 364)$
$\Delta H^{\circ} = 625 - 728$
$\Delta H^{\circ} = -103 \ kJ$
378
EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसकी मानक संभवन एन्थैल्पी शून्य है?
A
$Hg\,(l)$
B
$Xe\,(g)$
C
$Br_2\,(l)$
D
$S_{\text{monoclinic}}$

Solution

(A) $298 \ K$ तापमान और $1 \ \text{bar}$ दाब पर किसी तत्व की उसकी सबसे स्थिर अवस्था में मानक संभवन एन्थैल्पी $(\Delta_fH^\circ)$ शून्य होती है।
$Hg\,(l)$,$Xe\,(g)$ और $Br_2\,(l)$ तीनों अपनी मानक अवस्था में हैं,इसलिए उनकी संभवन एन्थैल्पी शून्य है।
$S_{\text{monoclinic}}$ सल्फर का एक अपररूप है,लेकिन इसकी सबसे स्थिर अवस्था $S_{\text{rhombic}}$ है।
379
MediumMCQ
निम्नलिखित थर्मोकेमिकल समीकरण दिए गए हैं:
$(1) \ H_2O_{(g)} + C_{(s)} \to CO_{(g)} + H_{2(g)} ; \Delta H_1 = 100 \ kJ$
$(2) \ CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}} ; \Delta H_2 = -300 \ kJ$
$(3) \ H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2_{(g)}} \to H_2O_{(g)} ; \Delta H_3 = -250 \ kJ$
अभिक्रिया $(4) \ C_{(s)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}} ; \Delta H_4 = -x \ kJ$ के लिए $x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-450$
B
$450$
C
$400$
D
$350$

Solution

(B) हेस के नियम के अनुसार,अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।
लक्ष्य अभिक्रिया $(4) \ C_{(s)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}$ प्राप्त करने के लिए,हम समीकरणों $(1)$,$(2)$,और $(3)$ को जोड़ सकते हैं:
कुल एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = 100 + (-300) + (-250) = -450 \ kJ$.
अतः,$-x = -450$,जिसका अर्थ है कि $x = 450$।
380
MediumMCQ
$5.8\, g$ $C_4H_{10}\,(g)$ के दहन में कितनी ऊर्जा ($KJ$ में) मुक्त होती है?
$2 C_4H_{10}(g) + 13 O_2(g) \to 8 CO_2(g) + 10 H_2O(l)$; $\Delta H^o = -5756\, KJ$
A
$575.6$
B
$287.8$
C
$182$
D
$57.56$

Solution

(B) दहन अभिक्रिया है: $2 C_4H_{10}(g) + 13 O_2(g) \to 8 CO_2(g) + 10 H_2O(l)$; $\Delta H^o = -5756\, KJ$.
$C_4H_{10}$ का मोलर द्रव्यमान $(4 \times 12) + (10 \times 1) = 58\, g/mol$ है।
संतुलित समीकरण के अनुसार,$2\, mol$ $C_4H_{10}$ $(2 \times 58 = 116\, g)$ $5756\, KJ$ ऊर्जा मुक्त करता है।
$5.8\, g$ $C_4H_{10}$ में मोलों की संख्या $n = \frac{5.8\, g}{58\, g/mol} = 0.1\, mol$ है।
चूंकि $2\, mol$ $5756\, KJ$ मुक्त करता है,इसलिए $0.1\, mol$ $\frac{5756}{2} \times 0.1 = 287.8\, KJ$ मुक्त करेगा।
381
MediumMCQ
$298 \ K$ पर निम्नलिखित में से कौन सा समीकरण संभवन एन्थैल्पी की परिभाषा के अनुरूप है?
A
$C(graphite) + 2H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CH_3OH_{(g)}$
B
$C(diamond) + 2H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CH_3OH_{(g)}$
C
$2C(graphite) + 4H_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2CH_3OH_{(l)}$
D
$C(graphite) + 2H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CH_3OH_{(l)}$

Solution

(D) मानक संभवन एन्थैल्पी को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ यौगिक अपने घटक तत्वों से उनकी सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं में बनता है ($298 \ K$ पर)।
$1$. कार्बन अपनी सबसे स्थिर अवस्था $C(graphite)$ में होना चाहिए।
$2$. हाइड्रोजन अपनी मानक अवस्था $H_{2(g)}$ में होना चाहिए।
$3$. ऑक्सीजन अपनी मानक अवस्था $O_{2(g)}$ में होना चाहिए।
$4$. उत्पाद $1 \ mol$ यौगिक $CH_3OH_{(l)}$ होना चाहिए।
अतः,सही समीकरण $C(graphite) + 2H_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CH_3OH_{(l)}$ है।
382
MediumMCQ
$NaOH$ और $HCl$ की उदासीनीकरण ऊष्मा $-57.46 \, kJ/eq$ है। तो $kJ/mol$ में जल के आयनन की ऊष्मा क्या है?
A
$-57.46$
B
$+57.46$
C
$-114.92$
D
$+114.92$

Solution

(B) उदासीनीकरण अभिक्रिया $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$ है,जिसके लिए $\Delta H_{neutralisation} = -57.46 \, kJ/mol$ है।
जल का आयनन विपरीत प्रक्रिया है: $H_2O \rightarrow H^+ + OH^-$।
इसलिए,आयनन की ऊष्मा उदासीनीकरण की ऊष्मा का ऋणात्मक मान है: $\Delta H_{ionisation} = -(\Delta H_{neutralisation}) = -(-57.46 \, kJ/mol) = +57.46 \, kJ/mol$।
383
MediumMCQ
$CO_{2(g)}$,$CO_{(g)}$ और $H_2O_{(g)}$ के लिए $\Delta H_f$ क्रमशः $-393.5$,$-110.5$ और $-241.8 \ kJ \ mol^{-1}$ हैं। इस अभिक्रिया के लिए मानक एन्थैल्पी परिवर्तन क्या है?
$CO_{2(g)} + H_{2(g)} \to CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$
A
$524.1 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$41.2 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$-262.5 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$-41.2 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) अभिक्रिया के लिए मानक एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta_r H^{\circ}$ की गणना इस सूत्र द्वारा की जाती है:
$\Delta_r H^{\circ} = \sum \Delta_f H^{\circ} (\text{products}) - \sum \Delta_f H^{\circ} (\text{reactants})$
दिया गया है:
$\Delta_f H^{\circ} (CO_{2(g)}) = -393.5 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_f H^{\circ} (CO_{(g)}) = -110.5 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_f H^{\circ} (H_2O_{(g)}) = -241.8 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_f H^{\circ} (H_{2(g)}) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$
मान रखने पर:
$\Delta_r H^{\circ} = [(-110.5) + (-241.8)] - [(-393.5) + 0]$
$\Delta_r H^{\circ} = -352.3 + 393.5 = 41.2 \ kJ \ mol^{-1}$
384
MediumMCQ
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के आधार पर कौन सा सही है?
$C_{(gr)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}, \Delta H = x \ kJ/mol$
$C_{(gr)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to CO_{(g)}, \Delta H = y \ kJ/mol$
$CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}, \Delta H = z \ kJ/mol$
A
$z = x + y$
B
$x = y - z$
C
$x = y + z$
D
$y = 2z - x$

Solution

(C) हेस के ऊष्मा संकलन के नियम के अनुसार,अभिक्रिया का कुल एन्थैल्पी परिवर्तन समान रहता है,चाहे वह एक चरण में हो या कई चरणों में।
दी गई अभिक्रियाएँ:
$(1) \ C_{(gr)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}, \Delta H = x \ kJ/mol$
$(2) \ C_{(gr)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to CO_{(g)}, \Delta H = y \ kJ/mol$
$(3) \ CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}, \Delta H = z \ kJ/mol$
यदि हम अभिक्रिया $(2)$ और अभिक्रिया $(3)$ को जोड़ते हैं:
$(C_{(gr)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}}) + (CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}}) \to CO_{(g)} + CO_{2_{(g)}}$
दोनों पक्षों से $CO_{(g)}$ को हटाने और $\frac{1}{2} O_{2_{(g)}}$ पदों को जोड़ने पर:
$C_{(gr)} + O_{2_{(g)}} \to CO_{2_{(g)}}$
यह अभिक्रिया $(1)$ के समान है।
अतः,अभिक्रिया $(1)$ के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन,अभिक्रिया $(2)$ और $(3)$ के एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग है:
$x = y + z$
385
MediumMCQ
यदि $25 \, ^oC$ पर उदासीनीकरण की ऊष्मा $-13.7 \, KCal$ है और $\Delta H_f^o (H_2O) = -68 \, KCal$ है,तो $OH^{-}$ की मानक संभवन एन्थैल्पी .....$KCal$ होगी। ($.3$ में)
A
$54$
B
$-54$
C
$71$
D
$-71$

Solution

(B) उदासीनीकरण अभिक्रिया है: $H^+_{(aq)} + OH^-_{(aq)} \rightarrow H_2O_{(l)}$,$\Delta H^o = -13.7 \, KCal$.
अभिक्रिया की एन्थैल्पी का सूत्र: $\Delta H_r^o = \Delta H_f^o(H_2O) - [\Delta H_f^o(H^+) + \Delta H_f^o(OH^-)]$.
परिपाटी के अनुसार,$H^+$ की मानक संभवन एन्थैल्पी $0 \, KCal/mol$ है।
मान रखने पर: $-13.7 = -68 - [0 + \Delta H_f^o(OH^-)]$.
$\Delta H_f^o(OH^-) = -68 + 13.7 = -54.3 \, KCal$.
386
MediumMCQ
चार अम्लों $A$,$B$,$C$ और $D$ की $NaOH$ द्वारा उदासीनीकरण ऊष्मा क्रमशः $-13.0$,$-12.6$,$-9.2$ और $-11.7 \ KCal/eq$ है। इन चार अम्लों की अम्लीय शक्ति का क्रम क्या होगा?
A
$A > B > D > C$
B
$B > A > D > C$
C
$C > D > B > A$
D
$D > C > B > A$

Solution

(A) प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार की उदासीनीकरण ऊष्मा $-13.7 \ KCal/eq$ स्थिर होती है।
दुर्बल अम्लों के लिए,उदासीनीकरण ऊष्मा $-13.7 \ KCal/eq$ से कम होती है क्योंकि दुर्बल अम्ल के वियोजन में कुछ ऊर्जा खर्च होती है।
उदासीनीकरण ऊष्मा का परिमाण अम्ल की शक्ति के सीधे आनुपातिक होता है।
दिए गए मान हैं: $A = -13.0 \ KCal/eq$,$B = -12.6 \ KCal/eq$,$C = -9.2 \ KCal/eq$,$D = -11.7 \ KCal/eq$।
परिमाणों की तुलना करने पर: $|-13.0| > |-12.6| > |-11.7| > |-9.2|$।
अतः,अम्लीय शक्ति का क्रम $A > B > D > C$ है।
387
MediumMCQ
$N_2H_{4(g)}$ की $\Delta_fH^{\circ}$ की गणना करें,यदि निम्नलिखित बंध ऊर्जाएं दी गई हैं:
$B.E.(N-N) = 159 \ kJ \ mol^{-1}$
$B.E.(H-H) = 436 \ kJ \ mol^{-1}$
$B.E.(N \equiv N) = 941 \ kJ \ mol^{-1}$
$B.E.(N-H) = 398 \ kJ \ mol^{-1}$
A
$711 \ kJ \ mol^{-1}$
B
$62 \ kJ \ mol^{-1}$
C
$-98 \ kJ \ mol^{-1}$
D
$-711 \ kJ \ mol^{-1}$

Solution

(B) $N_2H_{4(g)}$ के निर्माण की अभिक्रिया है:
$N_{2(g)} + 2H_{2(g)} \rightarrow N_2H_{4(g)}$
निर्माण की एन्थैल्पी $\Delta_fH^{\circ}$ की गणना बंध ऊर्जाओं का उपयोग करके इस प्रकार की जाती है:
$\Delta_fH^{\circ} = \sum B.E.(\text{अभिकारक}) - \sum B.E.(\text{उत्पाद})$
$\Delta_fH^{\circ} = [B.E.(N \equiv N) + 2 \times B.E.(H-H)] - [B.E.(N-N) + 4 \times B.E.(N-H)]$
दिए गए मानों को रखने पर:
$\Delta_fH^{\circ} = [941 + 2(436)] - [159 + 4(398)]$
$\Delta_fH^{\circ} = [941 + 872] - [159 + 1592]$
$\Delta_fH^{\circ} = 1813 - 1751$
$\Delta_fH^{\circ} = 62 \ kJ \ mol^{-1}$
388
DifficultMCQ
यदि $N \equiv N$,$H - H$ और $N - H$ बंधों की बंध एन्थैल्पी क्रमशः $x_1, x_2$ और $x_3$ है,तो $NH_3$ के लिए $\Delta H_f^o$ क्या होगा?
A
$x_1 + 3x_2 - 6x_3$
B
$\frac{1}{2}x_1 + \frac{3}{2}x_2 - 3x_3$
C
$3x_3 - \frac{1}{2}x_1 - \frac{3}{2}x_2$
D
$6x_3 - x_1 - 3x_2$

Solution

(B) $NH_3$ के निर्माण की अभिक्रिया: $\frac{1}{2} N_2(g) + \frac{3}{2} H_2(g) \rightarrow NH_3(g)$ है।
बंध एन्थैल्पी एक मोल बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।
अभिक्रिया के लिए,$\Delta H_f^o = \sum \text{अभिकारकों की बंध एन्थैल्पी} - \sum \text{उत्पादों की बंध एन्थैल्पी}$.
अभिकारक: $\frac{1}{2}$ मोल $N \equiv N$ और $\frac{3}{2}$ मोल $H - H$।
उत्पाद: $3$ मोल $N - H$ बंध।
अतः,$\Delta H_f^o = [\frac{1}{2}x_1 + \frac{3}{2}x_2] - [3x_3]$।
389
EasyMCQ
किसी पदार्थ की ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी (Enthalpy of sublimation) किसके बराबर होती है?
A
गलन एन्थैल्पी $+$ वाष्पीकरण एन्थैल्पी
B
गलन एन्थैल्पी
C
वाष्पीकरण एन्थैल्पी
D
वाष्पीकरण एन्थैल्पी का दोगुना

Solution

(A) ऊर्ध्वपातन की प्रक्रिया में एक ठोस पदार्थ का सीधे वाष्प अवस्था में रूपांतरण होता है।
इस प्रक्रिया को दो क्रमिक चरणों के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है:
चरण $1$: ठोस $\xrightarrow{\Delta_{fus}H}$ द्रव
चरण $2$: द्रव $\xrightarrow{\Delta_{vap}H}$ वाष्प
हेस के नियम के अनुसार,प्रक्रिया के लिए कुल एन्थैल्पी परिवर्तन व्यक्तिगत चरणों के एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग होता है:
$\Delta_{sub}H = \Delta_{fus}H + \Delta_{vap}H$
अतः,ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,गलन एन्थैल्पी और वाष्पीकरण एन्थैल्पी के योग के बराबर होती है।
390
MediumMCQ
$H_2 + Cl_2 \longrightarrow 2HCl$ ; $\Delta H = -x \ kJ$
$NaCl + H_2SO_4 \longrightarrow NaHSO_4 + HCl$ ; $\Delta H = -y \ kJ$
$2H_2O + 2Cl_2 \longrightarrow 4HCl + O_2$ ; $\Delta H = -z \ kJ$
उपरोक्त समीकरणों से $HCl$ के लिए $\Delta H_f$ का मान क्या है?
A
$-\frac{x}{2} \ kJ$
B
$-y \ kJ$
C
$-z \ kJ$
D
$-x \ kJ$

Solution

(A) $HCl$ की संभवन एन्थैल्पी $(\Delta H_f)$ वह एन्थैल्पी परिवर्तन है जो $1 \ mole$ $HCl$ के उसके घटक तत्वों से बनने पर होता है।
$HCl$ के निर्माण की अभिक्रिया: $\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}Cl_2(g) \longrightarrow HCl(g)$ है।
प्रथम दिए गए समीकरण से: $H_2(g) + Cl_2(g) \longrightarrow 2HCl(g)$ ; $\Delta H = -x \ kJ$।
पूरे समीकरण और एन्थैल्पी परिवर्तन को $2$ से विभाजित करने पर: $\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}Cl_2(g) \longrightarrow HCl(g)$ ; $\Delta H = -\frac{x}{2} \ kJ$।
अतः,$HCl$ के लिए $\Delta H_f$ का मान $-\frac{x}{2} \ kJ$ है।
391
MediumMCQ
निम्नलिखित डेटा की सहायता से,अभिक्रिया के लिए ऊष्मा सामग्री में परिवर्तन ज्ञात कीजिए:
$C_2H_{4(g)} + H_{2(g)} \to C_2H_{6(g)}$
बंध बंध ऊर्जा $(kJ \ mol^{-1})$
$C-H$ $413$
$C-C$ $348$
$C=C$ $610$
$H-H$ $436$
A
$-128 \ kJ$
B
$+128 \ kJ$
C
$+256 \ kJ$
D
$-256 \ kJ$

Solution

(A) अभिक्रिया है: $C_2H_{4(g)} + H_{2(g)} \to C_2H_{6(g)}$
अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन $(\Delta H)$ की गणना इस प्रकार की जाती है: $\Delta H = \sum \text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा} - \sum \text{उत्पादों की बंध ऊर्जा}$
अभिकारक: $1 \times (C=C) + 4 \times (C-H) + 1 \times (H-H)$
$= 610 + 4(413) + 436 = 610 + 1652 + 436 = 2698 \ kJ \ mol^{-1}$
उत्पाद: $1 \times (C-C) + 6 \times (C-H)$
$= 348 + 6(413) = 348 + 2478 = 2826 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H = 2698 - 2826 = -128 \ kJ \ mol^{-1}$
अतः,सही विकल्प $A$ है।
392
DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया पर विचार करें:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)} + x \ kJ$
$CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{2(g)} + y \ kJ$
$CO_{(g)}$ की संभवन ऊष्मा (heat of formation) है:
A
$ -(x + y) \ kJ/mol $
B
$ (x - y) \ kJ/mol $
C
$ (y - x) \ kJ/mol $
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) $CO_{(g)}$ की संभवन ऊष्मा अभिक्रिया: $C_{(s)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{(g)}$ के अनुरूप है।
दिया गया है:
$(1) \ C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)} \quad \Delta H = -x \ kJ/mol$
$(2) \ CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{2(g)} \quad \Delta H = -y \ kJ/mol$
समीकरण $(1)$ से समीकरण $(2)$ को घटाने पर:
$(C_{(s)} + O_{2(g)}) - (CO_{(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}) = CO_{2(g)} - CO_{2(g)}$
$C_{(s)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} - CO_{(g)} = 0$
$C_{(s)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \to CO_{(g)}$
इस अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = (-x) - (-y) = (y - x) \ kJ/mol$ है।
393
MediumMCQ
$B.E.$ के दिए गए मानों के आधार पर,$N_2H_4\, (g)$ की $\Delta_fH^o$ की गणना $kJ\, mol^{-1}$ में कीजिए।
दिया गया है : $N-N = 159\, kJ\, mol^{-1};\, H-H = 436\, kJ\, mol^{-1}$
$N \equiv N = 941\, kJ\, mol^{-1};\, N-H = 398\, kJ\, mol^{-1}$
A
$711$
B
$62$
C
$-98$
D
$-711$

Solution

(B) $N_2H_4\, (g)$ के लिए निर्माण अभिक्रिया है: $N_2\, (g) + 2H_2\, (g) \to N_2H_4\, (g)$
निर्माण की एन्थैल्पी की गणना बंध ऊर्जा का उपयोग करके की जाती है: $\Delta_fH^o = \sum B.E._{\text{अभिकारक}} - \sum B.E._{\text{उत्पाद}}$
$\Delta_fH^o = [B.E._{N \equiv N} + 2 \times B.E._{H-H}] - [B.E._{N-N} + 4 \times B.E._{N-H}]$
$\Delta_fH^o = [941 + 2 \times 436] - [159 + 4 \times 398]$
$\Delta_fH^o = [941 + 872] - [159 + 1592]$
$\Delta_fH^o = 1813 - 1751 = 62\, kJ\, mol^{-1}$
394
MediumMCQ
Hess के नियम की गणनाओं के आधार पर,$SO_3$ में औसत $S-O$ बंध ऊर्जा क्या है यदि $SO_3$ की $\Delta H_f^o = -270 \ kJ \ mol^{-1}$ है। दिया गया है: $O=O$ की बंध ऊर्जा $495 \ kJ \ mol^{-1}$,$S_{(s)}$ के लिए ऊर्ध्वपातन ऊष्मा $277 \ kJ \ mol^{-1}$ है। $SO_3$ में औसत $S-O$ बंध ऊर्जा की गणना करें।
A
$188.5$
B
$120$
C
$12$
D
$100$

Solution

(A) निर्माण अभिक्रिया: $S_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \rightarrow SO_{3(g)}$,$\Delta H_f^o = -270 \ kJ \ mol^{-1}$.
चरण $1$: अभिकारकों को गैसीय परमाणुओं में बदलें।
$S_{(s)} \rightarrow S_{(g)}$,$\Delta H_{sub} = 277 \ kJ \ mol^{-1}$.
$\frac{3}{2} O_{2(g)} \rightarrow 3 O_{(g)}$,$\Delta H = \frac{3}{2} \times 495 = 742.5 \ kJ \ mol^{-1}$.
चरण $2$: निर्माण एन्थैल्पी और बंध ऊर्जा के बीच संबंध।
$\Delta H_f^o = \sum \text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा} - \sum \text{उत्पादों की बंध ऊर्जा}$.
$-270 = (277 + 742.5) - 3 \times (BE_{S-O})$.
$3 \times (BE_{S-O}) = 1289.5$.
$BE_{S-O} = 429.8 \ kJ \ mol^{-1}$.
395
DifficultMCQ
यह दिया गया है कि हाइड्रोजन-हाइड्रोजन बंध की बंध ऊर्जा $436 \ kJ/mol$ है,हाइड्रोजन-ऑक्सीजन बंध की $464 \ kJ/mol$ है,और ऑक्सीजन अणुओं में यह $496 \ kJ/mol$ है,तो $2H_2 + O_2 \longrightarrow 2H_2O$ के लिए अनुमानित अभिक्रिया ऊष्मा क्या होगी? .....$kJ/mol$
A
$-488$
B
$-440$
C
$440$
D
$488$

Solution

(A) अभिक्रिया ऊष्मा $\Delta H$ की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\Delta H = \sum \text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा} - \sum \text{उत्पादों की बंध ऊर्जा}$.
$2H_2 + O_2 \longrightarrow 2H_2O$ अभिक्रिया के लिए,टूटने वाले बंध $2 \times (H-H)$ और $1 \times (O=O)$ हैं।
बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक कुल ऊर्जा = $2 \times 436 + 496 = 872 + 496 = 1368 \ kJ/mol$.
बनने वाले बंध $4 \times (O-H)$ हैं (क्योंकि दो $H_2O$ अणु हैं,जिनमें से प्रत्येक में दो $O-H$ बंध हैं)।
बंध निर्माण के दौरान मुक्त हुई कुल ऊर्जा = $4 \times 464 = 1856 \ kJ/mol$.
$\Delta H = 1368 - 1856 = -488 \ kJ/mol$.
396
MediumMCQ
यह दिया गया है कि $H-H$ बंध की बंध ऊर्जा $436 \ kJ/mol$,$O-H$ बंध की $464 \ kJ/mol$,और $O=O$ बंध की $496 \ kJ/mol$ है,तो $2H_2 + O_2 \longrightarrow 2H_2O$ के लिए अभिक्रिया की अनुमानित ऊष्मा $kJ/mol$ में क्या होगी?
A
$-488$
B
$-440$
C
$440$
D
$488$

Solution

(A) अभिक्रिया में एन्थैल्पी परिवर्तन की गणना $\Delta H = \Sigma(\text{अभिकारकों की बंध ऊर्जा}) - \Sigma(\text{उत्पादों की बंध ऊर्जा})$ के रूप में की जाती है।
अभिकारक बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा: $(2 \times 436 \ kJ/mol) + (1 \times 496 \ kJ/mol) = 872 + 496 = 1368 \ kJ$.
उत्पाद बंधों के निर्माण के दौरान मुक्त ऊर्जा ($2$ मोल $H_2O$ में $4$ $O-H$ बंध होते हैं): $4 \times 464 \ kJ/mol = 1856 \ kJ$.
$\Delta H = 1368 \ kJ - 1856 \ kJ = -488 \ kJ/mol$.
397
DifficultMCQ
हेस के नियम की गणना के आधार पर,यदि $SO_3$ की $\Delta H_f^o = -270 \ kJ \ mol^{-1}$ है,तो $SO_3$ में $S-O$ की औसत बंध ऊर्जा क्या होगी? ($O=O$ की बंध ऊर्जा $495 \ kJ \ mol^{-1}$ और $S_{(s)}$ के लिए ऊर्ध्वपातन ऊष्मा $277 \ kJ \ mol^{-1}$ है)।
A
$188.5$
B
$120$
C
$12$
D
$100$

Solution

(A) अभिक्रिया: $S(s) + \frac{3}{2} O_2(g) \rightarrow SO_3(g)$ है।
$\Delta H_f^o = [\Delta H_{sub}(S) + \frac{3}{2} BE(O=O)] - [3 \times BE(S-O)]$.
मान रखने पर: $-270 = [277 + 1.5(495)] - 3 \times BE(S-O)$.
$-270 = 1019.5 - 3 \times BE(S-O)$.
$3 \times BE(S-O) = 1289.5$.
$BE(S-O) \approx 429.8 \ kJ \ mol^{-1}$.
398
MediumMCQ
$298 \ K$ पर किस अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन $Na_2CO_{3(s)}$ के लिए $\Delta H_f^o$ के अनुरूप है?
A
$2Na_{(s)} + C_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \to Na_2CO_{3(s)}$
B
$Na_2O_{(s)} + CO_{2(g)} \to Na_2CO_{3(s)}$
C
$2Na_{(aq.)}^{+} + CO_{3(aq.)}^{2-} \to Na_2CO_{3(s)}$
D
$2Na_{(aq.)}^{+} + 2OH_{(aq.)}^{-} + CO_{2(g)} \to Na_2CO_{3(s)} + H_2O_{(l)}$

Solution

(A) मानक विरचन एन्थैल्पी $(\Delta H_f^o)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \ mol$ यौगिक का निर्माण उसके घटक तत्वों से उनकी सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं में $298 \ K$ और $1 \ bar$ दाब पर होता है।
$Na_2CO_{3(s)}$ के लिए,घटक तत्व सोडियम $(Na)$,कार्बन $(C)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ हैं।
मानक अवस्थाएँ $Na_{(s)}$,$C_{(graphite)}$ और $O_{2(g)}$ हैं।
अतः,अभिक्रिया: $2Na_{(s)} + C_{(s)} + \frac{3}{2} O_{2(g)} \to Na_2CO_{3(s)}$ है।
399
DifficultMCQ
$Fe_2O_{3(s)} + \frac{3}{2} C_{(s)} \to \frac{3}{2} CO_{2(g)} + 2Fe_{(s)}$
$\Delta H^o = +234.1 \ kJ$
$C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)}$
$\Delta H^o = -393.5 \ kJ$
इन समीकरणों और $\Delta H^o$ मानों का उपयोग करके इस अभिक्रिया के लिए $\Delta H^o$ की गणना करें:
$4Fe_{(s)} + 3O_{2(g)} \to 2Fe_2O_{3(s)}$
..... $kJ$
A
$ -1648.7 $
B
$ -1253.3 $
C
$ -1021.2 $
D
$ -129.4 $

Solution

(A) मान लीजिए कि दिए गए समीकरण हैं:
$(1) Fe_2O_{3(s)} + \frac{3}{2} C_{(s)} \to \frac{3}{2} CO_{2(g)} + 2Fe_{(s)} \quad \Delta H_1^o = +234.1 \ kJ$
$(2) C_{(s)} + O_{2(g)} \to CO_{2(g)} \quad \Delta H_2^o = -393.5 \ kJ$
हमें इसके लिए $\Delta H^o$ ज्ञात करना है:
$(3) 4Fe_{(s)} + 3O_{2(g)} \to 2Fe_2O_{3(s)}$
समीकरण $(1)$ को उल्टा करें और $2$ से गुणा करें:
$4Fe_{(s)} + 3CO_{2(g)} \to 2Fe_2O_{3(s)} + 3C_{(s)} \quad \Delta H_3^o = -2 \times 234.1 = -468.2 \ kJ$
समीकरण $(2)$ को $3$ से गुणा करें:
$3C_{(s)} + 3O_{2(g)} \to 3CO_{2(g)} \quad \Delta H_4^o = 3 \times (-393.5) = -1180.5 \ kJ$
दोनों संशोधित समीकरणों को जोड़ने पर:
$(4Fe_{(s)} + 3CO_{2(g)}) + (3C_{(s)} + 3O_{2(g)}) \to (2Fe_2O_{3(s)} + 3C_{(s)}) + 3CO_{2(g)}$
सामान्य पदों ($3CO_{2(g)}$ और $3C_{(s)}$) को हटाने पर:
$4Fe_{(s)} + 3O_{2(g)} \to 2Fe_2O_{3(s)}$
$\Delta H^o = \Delta H_3^o + \Delta H_4^o = -468.2 + (-1180.5) = -1648.7 \ kJ$
400
MediumMCQ
जल के अपघटन के लिए $298 \ K$ पर एन्थैल्पी परिवर्तन निम्नलिखित दो चरणों में दिया गया है:
चरण $I$: $H_2O_{(g)} \to H_{(g)} + OH_{(g)}$; $\Delta H = 498 \ kJ \ mol^{-1}$
चरण $II$: $OH_{(g)} \to H_{(g)} + O_{(g)}$; $\Delta H = 428 \ kJ \ mol^{-1}$
$O-H$ बंध की औसत बंध एन्थैल्पी $.... \ kJ \ mol^{-1}$ है।
A
$498$
B
$463$
C
$428$
D
$70$

Solution

(B) $O-H$ बंध की बंध एन्थैल्पी को गैसीय अणु में एक मोल $O-H$ बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक औसत ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है।
चरण $I$ पहले $O-H$ बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है: $\Delta H_1 = 498 \ kJ \ mol^{-1}$।
चरण $II$ दूसरे $O-H$ बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है: $\Delta H_2 = 428 \ kJ \ mol^{-1}$।
$O-H$ बंध की औसत बंध एन्थैल्पी की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{औसत बंध एन्थैल्पी} = \frac{\Delta H_1 + \Delta H_2}{2} = \frac{498 + 428}{2} = \frac{926}{2} = 463 \ kJ \ mol^{-1}$।

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

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