यूनिट 6

थर्मोडायनामिक्स

I. मल्टीपल चॉइस प्रश्न (टाइप-I)

~~ 1. थर्मोडायनामिक्स किसी भी संबंधी-क्रिमितीसे संबंधित नहीं है।

(i) एक रासायनिक प्रतिक्रिया में शामिल ऊर्जा परिवर्तन।

(ii) एक रासायनिक प्रतिक्रिया की मात्रा।

(iii) रासायनिक प्रतिक्रिया की गति।

(iv) एक रासायनिक प्रतिक्रिया की व्यावहारिकता।

~~ 2. निम्नलिखित में से कौन सत्य है?

(i) एक ढक्कित बीकर में प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की उपस्थिति एक खुले प्रणाली का उदाहरण है।

(ii) एक बंद प्रणाली में प्रणाली और आसपास के बीच ऊर्जा और पदार्थ का आपसी विनिमय होता है।

(iii) कॉपर से बनी एक बंदंकित वेसल में प्रतिक्रियाशील पदार्थों की उपस्थिति एक बंद प्रणाली का उदाहरण है।

(iv) थर्मोस फ्लास्क या किसी अन्य बंद इंसुलेटेड वेसल में प्रतिक्रियाशील पदार्थों की उपस्थिति एक बंद प्रणाली का उदाहरण है।

~~ 3. गैस की स्थिति को दबाव, आयाम, तापमान के बीच संबंध प्रमुखित करके बयां किया जा सकता है।

(i) दबाव, आयाम, तापमान

(ii) तापमान, राशि, दबाव

(iii) राशि, आयाम, तापमान

(iv) दबाव, आयाम, तापमान, राशि

~~ 4. गैस का आयाम आधे से कम दबाव से बदल जाता है। विशेष ऊष्मा संख्या कितना होगा?

(i) आधे कम हो जाता है

(ii) दोगुना हो जाता है

(iii) स्थिर रहेगा

(iv) चार गुना बढ़ जाता है

~~ 5. ब्यूटेन के एक मोल के पूर्ण जलन में, $2658 , kJ$ का उष्मीय प्रक्रिया होता है। ऊष्मीय रासायनिक प्रतिक्रिया उपर्युक्त बदलाव के लिए है

(i) $2 C_4 H _{10}(g)+13 O_2(g) \longrightarrow 8 CO_2(g)+10 H_2 O(l) \Delta_c H=-2658.0 kJ , mol^{-1}$

(ii) $C_4 H _{10}(g)+\frac{13}{2} O_2(g) \longrightarrow 4 CO_2(g)+5 H_2 O(g) \Delta_c H=-1329.0 kJ , mol^{-1}$

(iii) $ C_4 H _{10}(g)+\frac{13}{2} O_2(g) \longrightarrow 4 CO_2(g)+5 H_2 O(l) \Delta_c H=-2658.0 kJ , mol^{-1}$

(iv) $C_4 H _{10}(g)+\frac{13}{2} O_2(g) \longrightarrow 4 CO_2(g)+5 H_2 O(l) \Delta_c H=+2658.0 kJ , mol^{-1}$

~~ 6. किसी निश्चित तापमान पर $CH_4(g)$ के निर्माण का $Δ_f U^{\ominus}$ $-393 , kJ , mol{ }^{-1}$ है। $Δ_f H^{\ominus}$ की मान्यता है

(i) शून्य

(ii) $<\Delta_f U^{\ominus}$

(iii) $>\Delta_f U^{\ominus}$

(iv) $Δ_f U^{\ominus}$ के बराबर

~~ 7. एक अधिबाह्य प्रक्रिया में, प्रणाली और पर्यावरण के बीच ऊष्मा का कोई संचार नहीं होता है। निम्नलिखित में से एक उचित विकल्प का चयन करें, जब एक आदर्श गैस में सुगम विस्तार अधिबाह्य स्थिति के तहत होता है।

(i) $q=0, \Delta T \neq 0, w=0$

(ii) $q \neq 0, \Delta T=0, w=0$

(iii) $q=0, \Delta T=0, w=0$

(iv) $q=0, \Delta T<0, w \neq 0$

~~ 8. एक आदर्श गैस के लिए दबाव-आयाम का कार्य $w=-\int _{V_i}^{V_f} p _{\text{ex }} d V$ का उपयोग करके निर्धारित सीमाओं के भीतर की तह में ऊष्मीय कार्य की गणना की जा सकती है। कार्य इसी तरह $p V$ - मानचित्र से भी गणना की जा सकती है जो निर्धारित सीमाओं के भीतर में कर्व के नीचे का क्षेत्र है। जब एक आदर्श गैस को (a) पुनरावर्ती रूप से या (बी) अपुनरावर्ती रूप से $V_i$ से $V_f$ में संकुचित किया जाता है। सही विकल्प का चयन करें।

(i) $w$ (पुनरावर्ती) $=w$ (अपुनरावर्ती)

(ii) $w$ (पुनरावर्ती) $<w$ (अपुनरावर्ती)

(iii) $w$ (पुनरावर्ती) $>w$ (अपुनरावर्ती)

(iv) $\quad w _\text{(reversible)}\quad , w _\text{(irreversible)}\quad , +p _ {ex} . \Delta V$

~~ 9. आंतरविद्युत बदल $ \Delta S=\frac{q_{rev}}{T}$ का उपयोग करके किया जा सकता है। जब कांच की प्याली में पानी जमता है, निम्नलिखित में से सही कथन चुनें:

(i) $\Delta S$ (प्रणाली) कम होता है लेकिन $\Delta S$ (परिवेश) वही रहता है।

(ii) $\Delta S$ (प्रणाली) बढ़ता है लेकिन $\Delta S$ (परिवेश) कम होता है।

(iii) $\Delta S$ (प्रणाली) कम होता है लेकिन $\Delta S$ (परिवेश) बढ़ता है।

(iv) $\Delta S$ (प्रणाली) कम होता है और $\Delta S$ (परिवेश) भी कम होता है।

~~ 10. थर्मोकैमिकल समीकरण (a), (b) और (c) के आधार पर, जांचें कि विकल्पों (i) से (iv) में से कौन सा बीजगणित सम्बंध सही है।

(a) $C$ (ग्राफाइट) $+O_2$ (गैस) $\longrightarrow CO_2(g) ; \Delta_r H=x kJ mol^{-1}$

(b) $C$ (ग्राफाइट) $+\frac{1}{2} O_2(g) \longrightarrow CO(g) ; \Delta_r H=y kJ mol^{-1}$

(c) $CO(g)+\frac{1}{2} O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) ; \Delta_r H=z kJ mol^{-1}$

(i) $z=x+y$

(ii) $x=y-z$

(iii) $x=y+z$

(iv) $y=2 z-x$

~~ 11. निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, विकल्पों (i) से (iv) में से कौन सा बीजगणित संबंध सही है?

(a) $C(g)+4 H(g) \longrightarrow CH_4(g) ; \Delta_r H=x kJ mol^{-1}$

(b) $C$ (ग्राफाइट,s) $+2 H_2(g) \longrightarrow CH_4(g) ; \Delta_r H=y kJ mol^{-1}$

(i) $x=y$

(ii) $x=2 y$

(iii) $x>y$

(iv) $x<y$

~~ 12. मूल अवस्थाएं के उर्जा को शून्य माना जाता है। एक यौगिक के गठन की ऊष्मा

(i) हमेशा ऋणात्मक होती है

(ii) हमेशा सकारात्मक होती है

(iii) सकारात्मक या ऋणात्मक हो सकती है

(iv) कभी नहीं होती है

~~ 13. किसी पदार्थ के उद्दिपन्न की ऊष्मा के बराबर

(i) पिघलाने की ऊष्मा + वाष्पीकरण की ऊष्मा

(ii) पिघलाने की ऊष्मा

(iii) वाष्पीकरण की ऊष्मा

(iv) वाष्पीकरण की ऊष्मा के दोगुना

~~ 14. निम्नलिखित में से कौन सा सही नहीं है?

(i) $\quad \Delta G$ एक पलटीमान्य बाइंडिंग के लिए शून्य होती है

(ii) $\Delta G$ उत्सर्जक प्रतिक्रिया के लिए सकारात्मक होती है

(iii) $\Delta G$ उत्सर्जक प्रतिक्रिया के लिए ऋणात्मक होती है

(iv) $\Delta G$ अविकसित प्रतिक्रिया के लिए सकारात्मक होती है

II. हैyलचयन प्रश्न (प्रकरण-II)

निम्नलिखित प्रश्नों में दो या अधिक विकल्प सही हो सकते हैं।

~~ 15. थर्मोडायनामिक प्रमुखतः निम्नलिखित से संबंधित होता है

(i) विभिन्न शक्ति के अंतराल और इनकी प्रकृति के बीच संबंध और उनके परिवर्तन

(ii) कुछ कणों को सम्पादक सिस्टम्स में इनिशियल और फाइनल स्टेट परिभाषित मद के प्रक्रियाओं में ऊर्जा परिवर्तन

(iii) इन ऊर्जा परिवर्तन को कैसे और किस दर से किया जाता है

(iv) सिस्टम संतुलित अवस्था में होने के लिए या एक संतुलित अवस्था से दूसरी संतुलित अवस्था में चले जाने के साथ इन ऊर्जा परिवर्तन

~~ 16. एक दुर्गम प्रतिक्रिया में, ऊष्मा उत्पन्न होती है और सिस्टम परिवेश के प्रति ऊष्मा हारियों को खो देता है। इस प्रकार के सिस्टम के लिए

(i) $q_p$ नकारात्मक होगा

(ii) $\Delta_r H$ नकारात्मक होगा

(iii) $q_p$ सकारात्मक होगा

(iv) $\Delta_r H$ सकारात्मक होगा

~~

17. स्वतंत्रता यह अर्थ करता है, बाहरी एजेंसी के सहायता के बिना आगे बढ़ने की संभावना होती है। स्वतंत्र रूप से होने वाले प्रक्रियाएँ हैं

(i) ठंडी बॉडी से गर्म बॉडी में हीट की प्रवाह।

(ii) एक खपत में गैस एक कोने में संकुचित हो जाती है।

(iii) गैस उपलब्ध आयाम में फैलने।

(iv) अक्सीजन में कार्बन को जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड मिलता है।

~~ 18. आदर्श गैस के लिए, अवर्ती विस्तार का कार्य आईसोथर्मल स्थिति में निर्धारित किया जा सकता है व्यक्ति $w=-nRT\ln\frac{V_f}{V_i}$ का उपयोग करके

71 थर्मोडायनेमिक्स

आदर्श गैस के $1.0 मोल$ युक्त सैंपल को दो अलग-अलग प्रयोगों में तीन-संक्रामकतापर और पुनरावृत्त तरीके से विस्तारित किया जाता है। विस्तार को $300 केल्विन$ और $600 केल्विन$ पर किया जाता है। सही विकल्प चुनें।

(i) $600 केल्विन$ पर किए गए कार्य का कार्य $300 केल्विन$ पर किए गए कार्य से 20 गुणा है।

(ii) $300 केल्विन$ पर किए गए कार्य का कार्य $600 केल्विन$ पर किए गए कार्य के दो गुणा है।

(iii) $600 केल्विन$ पर किये गए कार्य का कार्य $300 केल्विन$ पर किए गए कार्य के दो गुणा है।

(iv) दोनों मामलों में $\Delta U=0$ है।

~~ 19. निम्नलिखित जस्तु संबंधी प्रतिक्रिया को विचार करें और नीचे दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प चुनें:

$2 Zn(s)+O_2(g) \longrightarrow 2 ZnO(s) ; \quad \Delta H=-693.8 kJ mol^{-1}$

(i) $2$ मोल $ZnO$ का enthalpy $2$ मोल $Zn$ और $1$ मोल ऑक्सीजन के कुल एंथेल्पी से $693.8 kJ$ से कम है।

(ii) $2$ मोल $ZnO$ का enthalpy $2$ मोल $Zn$ और $1$ मोल ऑक्सीजन के कुल एंथेल्पी से $693.8 kJ$ से अधिक है।

(iii) प्रतिक्रिया में $693.8 kJ mol^{-1}$ ऊर्जा मुक्त होती है।

(iv) प्रतिक्रिया में $693.8 kJ mol^{-1}$ ऊर्जा शोषित होती है।

III. संक्षेप उत्तर प्रकार

~~ 20. $18.0 ग्राम$ पानी को $100^{\circ} C$ और $1$ बार दबाव में पूरी तरह से वाष्पीभूत कर दिया जाता है और प्रक्रिया में एंथल्पी परिवर्तन $40.79 kJ mol^{-1}$ होता है। उसी शर्तों में दो मोल पानी का वाष्पीभूत होने का एंथल्पी परिवर्तन क्या होगा? पानी के लिए मानक वाष्पीभूति का एंथल्पी क्या है?

~~ 21. एक मोल एसिटोन की मापनीयता, $1$ मोल पानी से कम ऊष्मायन कराने के लिए होती है। दोनों तरलों में किसका विषम वाष्पीभूतियों की ऊष्मायन सामरिक होता है?

~~ 22. मानक मोलार थर्माम्य ज्ञान का, $\Delta_f H^{\ominus}$ केवल एक विशेष मामला है, की $\Delta_r H^{\ominus}$. निम्नलिखित प्रतिक्रिया के लिए क्या वाकई $\Delta_r H^{\ominus}$, $\Delta_f H^{\ominus}$ के समान है? अपने उत्तर के लिए कारण दें।

$CaO(s)+CO_2(g) \to CaCO_3(s) ; \quad \Delta_f H^{\ominus}=-178.3 kJ mol^{-1}$

~~ 23. $NH_3$ के लिए $\Delta_f H^{\ominus}$ की मान $-91.8 kJ mol^{-1}$ है। निम्नलिखित प्रतिक्रिया के लिए एंथेल्पी परिवर्तन की गणना करें:

$2 NH_3(g) \to N_2(g)+3 H_2(g)$

~~

२४. उपभोग (इंथेल्पी) एक व्यापक गुण है। आमतौर पर, अग्निक्रिया $ए \to ब$ की एक मौलिक प्रतिक्रिया की ज्ञात मार्गसे यदि एकलोंद्रिय प्रतिक्रिया की ऊष्मागति $\Delta र् H$ है और $\Delta र् H_1, \Delta र् H_2, \Delta र् H_3 \ldots$ आदि मध्यस्थ प्रतिक्रियाओं की ऊष्मागतियां हैं जो उत्पाद $ब$ की ओर जाती हैं। क्या कार्यक्रम अवस्था के लिए $\Delta र् H$ के बीच संबंध होगा और $\Delta र् H_1, \Delta र् H_2 \ldots$ इत्यादि के लिए मध्यस्थ प्रतिक्रियाओं के बीच संबंध होगा।

~~ २५. तत्वीयकरण प्रतिक्रिया $CH_4(g) \to C(g)+4 H(g)$ का ऊष्मागति $१६६५ kJ mol^{-1}$ है। $C-H$ बांध ऊष्मागति क्या होगी?

~~ २६. $NaBr$ के लिए $\Delta _{\text{तत्वीयकरण}} H^{\ominus}$ की गणना करने के लिए निम्न डेटा का उपयोग करें।

सोडियम धातु के लिए $\Delta _{\text{उपशोधन}} H^{\ominus}=१०८.४ kJ mol^{-1}$

सोडियम के आयनीकरण ऊष्मागति $=४९६ kJ mol^{-1}$

ब्रोमीन के इलेक्ट्रॉन उद्हार ऊष्मागति $=-३२५ kJ mol^{-1}$

ब्रोमीन के बांध विफलन ऊष्मागति $=१९२ kJ mol^{-1}$

$NaBr(s)$ के लिए $\Delta_f H^{\ominus}=-३६०.१ kJ mol^{-1}$

~~ २७. यदि दो गैसों को एक बंद संदूच में एक दूसरे में घुलनशीलता होती है तो क्या इसका अपनी-आपब में होने वाली प्रक्रिया स्वेच्छी होगी या नहीं?

~~ २८. ऊष्मा एक प्रणाली पर अनियमित प्रभाव होती है और तापमान प्रणाली में भौतिकीय चालना का माप है। इन तीन पैरामीटरों के बीच कोनसा गणितीय संबंध है जो इन्हें संबंधित करता है।

~~ २९. आसपास की ऊष्मागति की वृद्धि एक सिस्टम की ऊष्मागति के कमी के बराबर होती है। क्या सिस्टम और आसपास का तापमान एकसमान होंगे जब वे उष्मीय संतुलन में होंगे?

~~ ३०. $298 K$ में, प्रतिक्रिया $N_2 O_4(g) \rightarrow 2 NO_2(g)$ के लिए $K_p$ 0.98 है। क्या प्रतिक्रिया स्वेच्छी होगी या नहीं?

~~ ३१. एक मोणीआणात्मक आदर्श गैस के $1.0 mol$ का एक नमूना विस्तार और संकुचन क्रमबद्ध प्रकार से लिया जाता है जैसा कि चित्र 6.1 में दिखाया गया है। पूरे प्रवाह के लिए $\Delta H$ की मान्यता क्या होगी?

चित्र : 6.1

~~ ३२. $H_2 O(l)$ की मानक मोलीय ऊष्मागति $70 J K^{-1} mol^{-1}$ है। क्या $H_2 O(s)$ की मानक मोलीय ऊष्मागति $70 J K^{-1} mol^{-1}$ से अधिक होगी या कम?

~~ ३३. निम्नलिखित में से रासायनिक आवयव और मार्ग आवयवों में कौन प्रमाणयुक्त होगा : ऊष्मागति, नियामकता, ऊष्मा, तापमान, कार्य, स्वतंत्र ऊष्मागति।

~~ ३४. एसिटोन का मौलिक अग्निक्रियाशीलता जल की अपेक्षाकृत कम है। क्यों?

~~ ३५. स्थिरता पर $\Delta_r G$ और $\Delta_r G^{\ominus}$ में से कौन सा मान समता पर सीमित होगा?

~~ ३६. एक एकलित प्रणाली में एक एकलित तंत्र के लिए आंतरिक ऊष्मा में परिवर्तन का पूर्वावलंबित प्रतिक्रम मुहान होगा

~~ ३७. हालांकि ऊष्मा एक पथ आवयव है, लेकिन निश्चित विशेष स्थितियों में सिस्टम द्वारा अवशोषित ऊष्मा पथ से मुक्त होती है। वे स्थितियां क्या हैं? समझाएं।

~~

38. वैक्यूम में एक गैस का विस्तार मुक्त विस्तार कहलाता है। कार्य की गणना और आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करें जब एक लीटर आदर्श गैस वैक्यूम में विस्तारित होकर तकनीकी रूप से जबकि इसकी कुल आयतन 5 लीटर हो।

~~ 39. गर्मी क्षमता $(C_p)$ एक प्रयासी गुण है, लेकिन विशेष ऊष्मा (c) एक प्रयासी गुण है। 1 मॉल पानी के लिए $C_p$ और $c$ के बीच रिश्ता क्या होगा?

~~ 40. $C_P$ और $C_V$ के बीच का अंतर एम्पीरिकल संबंध $H=U+p V$ का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। एक आदर्श गैस के 10 मोल के लिए $C_P$ और $C_V$ के बीच का अंतर की गणना करें।

~~ 41. यदि $1 ग्राम$ ग्रेफाइट की दहन से $20.7 किलोजूल$ उत्पन्न होता है, तो मौलिक ऊष्मा परिवर्तन क्या होगा? चिह्न का महत्व भी दें।

~~ 42. एक प्रतिक्रिया के लिए नेट ऊष्मा परिवर्तन प्रतिक्रिया अणुओं में सभी बोंड तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की राशि घटा सकती है मिनस प्रतिक्रिया में उत्पाद मोलेक्यूल में सभी बोंड बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की राशि। निम्नलिखित प्रतिक्रिया के लिए ऊष्मा परिवर्तन क्या होगा।

$H_2(g)+Br_2(g) \to 2 HBr(g)$

यहां $H_2, Br_2$ और $HBr$ की बंध ऊर्जा क्रमशः $435 किलोजूल मोल^{-1}, 192 किलोजूल मोल^{-1}$ और $368 किलोजूल मोल^{-1}$ है।

~~ 43. $CCl_4$ का विषाणुवीय संक्षारणावानता $30.5 किलोजूल मोल^{-1}$ है। नियमित दबाव पर $284 ग्राम$ $CCl_4$ के वाष्पीकरण के लिए आवश्यक ऊष्मा की गणना करें। ($CCl_4$ का मोलर भार $154 ग्राम मोल^{-1}$ है)।

~~ 44. प्रतिक्रिया के लिए अवरोधी ऊष्मा :

$2 H_2(g)+O_2(g) \to 2 H_2 O(l)$ का मूल ऊष्मा परिवर्तन $\Delta_r H^{\ominus}=-572 किलोजूल मोल^{-1}$ है।

$H_2 O(l)$ का मानक उत्पन्न ऊष्मा राशि क्या होगी?

~~ 45. यदि एक सिलेंडर में बंद आदर्श गैस को एक स्थिर बाह्य दबाव $p _{\text{ext }}$ द्वारा एकल चरण में संपीड़ित किया जाता है, तो क्या कार्य किया जाएगा? यह चित्रणात्मक रूप से समझाएँ।

~~ 46. यदि दबाव में परिवर्तन अनंत चरणों में परिभाषित किया जाता है, तो आदर्श गैस पर किए गए अवरोधी ऊर्जा की गणना कैसे की जाएगी?

~~ 47. निम्नलिखित प्रक्रियाओं में सम्भावित ऊर्जा/ऊष्मानुबंध की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करें चित्रणात्मक रूप से।

(a) भूमि से छत तक पत्थर फेंकना।

(b) $\frac{1}{2} H_2(g)+\frac{1}{2} Cl_2(g) \rightarrow HCl(g) \quad \Delta_r H^{\ominus}=-92.32 किलोजूल मोल^{-1}$

कौन सी प्रक्रिया में संभावित ऊर्जा/ऊष्मानुबंध एण्ट्रोपीता करने का कारक है?

~~ 48. एक विशेष प्रतिक्रिया के लिए ऊष्मा आरेख चित्रण में दिया गया है। क्या इस दिए गए आरेख से प्रतिक्रिया की आक्रामकता का निर्णय किया जा सकता है? स्पष्ट करें।

~~ 49. एक एकात्मक आदर्श गैस के $1.0 मोल$ को राज्य (1) से राज्य (2) तक विस्तारित किया जाता है जैसा कि चित्र 6.4 में दिखाया गया है। $298 K$ पर गैस के विस्तार के लिए राज्य (1) से राज्य (2) के लिए किया गया कार्य की गणना करें।

~~

50. एक आदर्श गैस को एक निश्चित दबाव (2 बार) के खिलाफ सहस्तित्विक रूप से $10 L$ से $50 L$ तक फैलाया जाने दिया गया है। गैस द्वारा कितना काम किया जाता है यह गणना करें। अगर वही फैलाव रिवर्सीबल रूप से होता, तो क्या काम पहले के मुक़ाबले ज़्यादा या कम होगा?

(दिया गया है कि $1 L$ बार $=100 J$ )

चित्र: 6.3

चित्र: 6.4

IV मिलान टाइप

निम्नलिखित प्रश्नों में दोनों कॉलमों के विकल्पों के बीच अधिक से अधिक सम्बंध संभव हैं।

~~ 51. निम्नलिखित का मिलान करें :

~~ 52. निम्नलिखित प्रक्रियाओं का एंट्रोपी परिवर्तन के साथ मेल खाता :

~~ 53. निम्नलिखित पैरामीटरों का वर्णन के साथ जोड़ें और क्रियाशीलता के लिए :

~~ 54. निम्नलिखित का मिलान करें:

V. दावा और कारण प्रकार

निम्नलिखित प्रश्नों में एक दावे का दावा (A) का कथन और एक कारण (R) का कथन दिया गया है। दिए गए प्रश्न के नीचे दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प चुनें।

~~ 55. दावा (A): सभी जैविक यौगिकों का दहन एक ऊर्जावर्धक प्रतिक्रिया है।

कारण (R) : उनकी मानक स्थिति में सभी तत्वों की ऊष्माएँ शून्य होती हैं।

(i) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ का सही समाधान है।

(ii) दोनों $A$ और $R$ सही हैं पर $R$ $A$ का सही समाधान नहीं है।

(iii) $A$ सत्य है लेकिन $R$ गलत है।

(iv) $A$ गलत है लेकिन $R$ सत्य है।

~~ 56. कथन (के) : स्वेच्छिक प्रक्रिया अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है और किसी बाह्य एजेंसी द्वारा उल्टा किया जा सकता है।

कारण (रू) : उर्वरकता के घटाव को आवश्यकतानुसार योगदान माना जाता है।

(i) $A$ और $R$ दोनों सत्य हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है।

(ii) $A$ और $R$ दोनों सत्य हैं लेकिन $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(iii) $A$ सत्य है लेकिन $R$ गलत है।

(iv) $A$ गलत है लेकिन $R$ सत्य है।

~~ 57. कथन (के) : एक तरल पदार्थ एक ठोस में संरचित होता है और इसके साथ एंट्रोपी के घटाव के साथ शनिक रूप स्थान करता है।

कारण (रू) : क्रिस्टल में, अणु व्यवस्थित एक व्यवस्था में आगे बढ़ते हैं।

(i) $A$ और $R$ दोनों सत्य हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है।

(ii) $A$ और $R$ दोनों सत्य हैं लेकिन $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(iii) $A$ सत्य है लेकिन $R$ गलत है।

(iv) $A$ गलत है लेकिन $R$ सत्य है।

VI. लंबा उत्तर प्रकार

~~ 58. एक आदर्श गैस के लिए $\Delta H$ और $\Delta U$ के बीच संबंध निकालें। में समान्तर्भ प्रतिस्थापन होने पर उत्पन्न होने वाला काम समझाएं।

~~ 59. क्षेत्रीय गुणों की मात्रा पदार्थ के मात्रा पर निर्भर करती है लेकिन प्रचंड गुणों की मात्रा पर निर्भर नहीं करती है। यह प्रचंड या प्रचंड क्या है प्रमाणित करें।

तापमान, आंतरिक ऊर्जा, दबाव, उत्पादकता, मोलर उत्पादकता, घनत्व, मोल भाग, विशेष ऊष्मा, तापमान और मोलरिटी.

~~ 60. एक आयनीय यौगिक का गर्मजालीय संरचना है जब एक मोल आयनीय यौगिक उसकी वाष्पित अवस्था में होने पर अपरिवर्तनीय होता है। इसे प्रयोग द्वारा सीधे मापन करना असंभव है। $NaCl(s)$ के ग्रिपथा उष्ण गर्मी को मापन करने के लिए एक अप्रत्यक्ष विधि सुझाएं और समझाएं।

~~ 61. $\Delta G$ सुलभ कार्य करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा है और इसलिए “मुक्त ऊर्जा” का माप है। यह गणितीय रूप में दिखाएं कि $\Delta G$ नि: शुल्क ऊर्जा का माप है। $\Delta G$ की इकाई ढूंढें। यदि प्रतिक्रिया में उष्मा परिवर्तन और अधिक उष्मा संक्रमण होता है, तो उत्सर्जनशीलता किस स्थिति में होगी?

~~ 62. आदर्श गैस की स्थिति को रूपांतरित और धीमा-गतिशील रूप से बदलने पर विस्तृत काम दिखाएं जब $(p_i, V_i)$ से $(p_f, V_f)$ तक। एक $p V$ चित्र की सहायता से उपरोक्त मामले में किए गए काम की तुलना करें जो एक स्थायी बाह्य दबाव $p_f$ के खिलाफ किया गया है।

उत्तर

I. बहुविकल्पी प्रश्न (प्रकार-I)

~~ 1. (iii)

~~ 2. (iii)

~~ 3. (iv)

~~ 4. (iii)

~~ 5. (iii)

~~ 6. (ii)

~~ 7. (iii)

स्थापना : मुक्त विस्फोट $\quad w=0$

अव्यवस्थित प्रक्रिया $q=0$

$\Delta U=q+w=0$, इसका मतलब है कि आंतरिक ऊर्जा स्थिर बनी रहती है। इसलिए, $\Delta T=0$।

आदर्श गैस में एकाश्रयी आकर्षण नहीं होती। इसलिए जब ऐसी एक गैस स्वेच्छापूर्वक एक गर्मजाली आदिबद्ध शून्यता में विस्फोट करती है, तो कोई ऊष्मा इस्त्रोत या निकलता नहीं है क्योंकि कोई बाह्य काम मोलेक्यूलों को अलग नहीं करने के लिए किया गया है।

~~ 8. (ii) $w$ (पुनरावृत्ति) $<w$ (अपुनरावृत्ति)

जस्टिफिकेशन: आँकड़े के नीचे क्षेत्र हमेशा अप्रतिलग्नक संपीड़न में अधिक होता है, जैसा कि छवि 6.5 (a) और (b) से देखा जा सकता है।

(a) पुनरावृत्ति वायुमंडल

(b) अप्रतिलग्नक संपीड़न

Figure: 6.5

~~ 9. (iii)

जस्टिफिकेशन: जमाने की स्थिति है। जमने की प्रक्रिया एक्झोथर्मिक होती है। जो गर्मी छोड़ती है, उससे आस-पास की असमान्यता बढ़ती है।

~~ 10. (iii)

~~ 11. (iii)

जस्टिफिकेशन: प्रतिक्रिया (a) और (b) में समान बंधों का गठन होता है, लेकिन प्रतिक्रिया (b) में केवल प्रतिक्रियाकारी अणुओं के बीच के बंध ही तोड़े जाते हैं।

~~ 12. (iii)

~~ 13. (i)

~~ 14. (ii)

II. बहुविकल्पी प्रश्न (प्रकार-II)

~~ 15. (i), (iv)

~~ 16. (i), (ii)

~~ 17. (iii), (iv)

~~ 18. (iii), (iv)

जस्टिफिकेशन: $\frac{w _{600 K}}{w _{\text{जूक }}}=\frac{1 \times R \times 600 K \ln \frac{10}{1}}{1 \times R \times 300 K \ln \frac{10}{1}}=\frac{600}{300}=2$

आदर्श गैसों के इस्थानीय प्रवर्धन के लिए, $\Delta U=0$

चूंकि तापमान स्थिर है, इसका अर्थ है कि आंतरिक ऊर्जा में कोई परिवर्तन नहीं हुआ है।

इसलिए, $\Delta U=0$

~~ 19. (i), (iii)

III. छोटे जवाब के प्रकार

~~ 20. $\quad+81.58 केजेडी, \Delta _{\text{वैप }} H^{\ominus}=+40.79 केजेडी मोल^{-1}$

~~ 21. पानी

~~ 22. नहीं, क्योंकि $CaCO_3$ किसी अन्य यौगिकों से बनाया गया है और उसके मूल तत्वों से नहीं।

~~ 23. $\Delta_r H^{\ominus}=+91.8 केजेडी मोल^{-1}$

~~ 24. $\Delta_r H=\Delta_r H_1+\Delta_r H_2+\Delta_r H_3 \ldots$.

~~ 25. $\frac{1665}{4} केजेडी मोल^{-1}=416.2 केजेडी मोल^{-1}$

~~ 26. $\quad+735.5 केजेडी मोल^{-1}$

~~ 27. यह स्वतःप्रवाही प्रक्रिया है। हालांकि, उष्मा परिवर्तन शून्य है लेकिन व्यावहारिकता या व्यवस्थितता (अर्थात $\Delta S$) बढ़ती है। इसलिए, में समीकरण $\Delta G=\Delta H-T \Delta S$ में, शब्द $T \Delta S$ ऋणात्मक होगा। इसलिए, $\Delta G$ ऋणात्मक होगा।

~~ 28. $\Delta S=\frac{q _{\text{पुनर्वाही }}}{T}$

~~ 29. हाँ

~~ 30. प्रतिक्रिया स्वतःप्रवाही है

$\Delta_r G^{\ominus}=-R T \ln K_p$

~~ 31. $\Delta H($ चक्र $)=0$

~~ 32. कम, क्योंकि बर्फ जीवल होने की तुलना में $H_2 O(l)$ से अधिक समायोजित है। ~~ 33. राज्य कारक: ऊष्मा, व्यावस्थितता, तापमान, मुक्त ऊर्जा पथ-कारक: ऊष्मा, कार्य

~~ 34. पानी में मजबूत हाइड्रोजन बांधिकी के कारण, इसकी वाष्पीकरण की ऊष्मा अधिक होती है।

~~ 35. $\Delta_r G$ हमेशा शून्य होगा।

$K=1$ के लिए $\Delta_r G^{\ominus}$ शून्य होता है क्योंकि $\Delta G^{\ominus}=-RT \ln K, \Delta G^{\ominus}$ बाकी $K$ मानों के लिए शून्य नहीं होगा।

~~ 36. तुलनात्मक शून्य के लिए आवेगी के लिए, ध्यान न दिए जाने वाली सिस्टम में ऊर्जा स्थानांतरित नहीं होती है, कारण, $w=0$ और $q=0$। पहले थर्मोडायनामिक के अनुसार।

$ \begin{aligned} \Delta U & =q+w \\ & =0+0=0 \\ \therefore \quad \Delta U & =0 \end{aligned} $ ~~ 37. हालंकि निर्दिष्ट आयाम में

पहले थर्मोडायनामिक के अनुसार:

$ \begin{aligned} q & =\Delta U+(-w) \\

(-डब्ल्यू) & = पी \ डेल्टा वी \ \ \ इसलिए \quad क्यू & =डेल्टा यू+पी \ डेल्टा वी \ \ डेल्टा वी & =0, \ परिमाण स्थिर होने के कारण। \ \ इसलिए \quad q_व & =डेल्टा यू+0 \ \ \रिमोर्सो \quad q_व & =डेल्टा यू=आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन
\end{aligned} $

स्थिर दबाव पर

$ q_प=\डेल्टा यू+पी \ डेल्टा वी $

लेकिन, $\डेल्टा यू+पी \ डेल्टा वी=\डेल्टा H$

$ \इसलिए \quad q_प=\डेल्टा H=परिवर्तन में हेंथेपी। $

तो, एक स्थिर आयतन और एक स्थिर दबाव पर ऊष्मा परिवर्तन एक राष्ट्रीय रूपांतरण है क्योंकि यह आंतरिक ऊर्जा और शौचालन के परिवर्तन से बराबर है जो राष्ट्रीय रूपांतरण हैं।

~~ ३८। $(-डब्ल्यू)=प्रारम्भिक दबाव (V_2-V_1)=0 ताकि (5-1)=0 \ \ \

इस्थानिक विस्तार के लिए $क्यू=0 \\

thermodynamics के प्रथम नियम के अनुसार \ \ \ curvedarrow बहुउदस्तर्धम्स औररक \

\इसलिए \quad 0=डेल्ता यू+0 से \Delta U=0 \end{aligned} $

~~ ३९. पानी के लिए, ऊष्मा क्षमता $=18 \ बार \ वक्रन क्षमता \ \

या \ \

$ क्षुद्रता क्षमता =c =4.18 Jg^{-1} K^{-1}$

ऊष्मा क्षमता $=C_p=18 \ बार \ 4.18 JK^{-1}=75.3 J K^{-1}$

~~ नमन्त्रण ४०. $C_P-C_V=n R$

$ =10 \ बार \ 4.184 J $

~~ न्मण्त्रण ४१. ग्रेफाइट का मूलीय हेंठलपी बदलाव

$ \begin{aligned} & =-20.7 kJ g^{-1} \times 12 g mol^{-1} \\ \इसलिए \Delta H & =-2.48 \times 10^{2} kJ mol^{-1} \end{aligned} $

$\Delta H=\infty के वास्तविक लचीलों का संक्षेप

~~ नमन्त्रण ४२. $\डेल्टा_r H^{\ominus}बांड की ऊर्जा पर $H_2+$ बांड की ऊर्जा पर $Br_2-2 बार$ बंद की ऊर्जा

=$435+192-(2 \ बार \ 368) kJ mol^{-1} $

$\इसलिए \Delta_r H^{\ominus}=-109 kJ mol^{-1}$

~~ नमंत्रण ४३. $q_p=\Delta H=30.5 kJ mol^{-1}$

$\इसलिए$ वाष्पीयकरण के लिए आवश्यक ऊष्मा $284 g \ का \ CCl_4 \ जैतना \frac{284 ग्राम}{154 ग्राम mol^{-1}} \ बार \ 30.5 kJ mol^{-1} \ \

$ =56.2 kJ $

~~ नमंत्रण ४४. स्थानीय हेन्थलपी निर्माण की परिभाषा के अनुसार, निम्नलिखित प्रतिक्रिया के लिए हेन्थलपी परिवर्तन स्थानीय हेन्थलपी निर्माण होगा ढंग राष्ट्रीय हेथलपी का निर्माण $H_2(l)$

$H_2(g)+\frac{1}{2} O_2(g) \to H_2 O(l)$.

या दिए गए समीकरण की औसत ऊष्मा प्रभाव की अव्यवस्थित हेन्थलपी का आधा होगा यानी, $\डेल्टा र्झ़ होगा$ भी वही होगी।

$\Delta_f H _{H_2 O}^{\ominus}(l)=\frac{1}{2} लघु_r H^{\ominus}=\frac{-572 kJ mol^{-1}}{2}=-286 kJ / mol$.

~~ नमंत्रण ४५. एक आदर्श गैस पर किया गया काम $p-V$ ग्राफ से निर्णय किया जा सकता है जो चित्र 6.6 में दिखाया गया है। काम छायांकित क्षेत्र $A B V_I V _{\text{II }}$ जितना होगा।

0 ! [](Https://cdn.mathpix.com/cropped/2024_02_14_b2ea65b5c875199e7e11g-081.jpg? हाइट=537& चौड़ाई=600& शीर्ष_वाम_वृद्धि=1896& शीर्ष_दायाँ_वृद्धि=725)

चित्र : 6.6

~~ नमंत्रण ४६. काम को $p-V$ ग्राफ की सहायता से निर्णय किया जा सकता है। आवर्ती सहारित $p$ में परिवर्तन के द्वारा किया जाने वाला प्रतिबंध प्लान, जिसमें निरंतर कदमों में दबाव का परिवर्तन किया जाता है, चित्र 6.7 में दिया गया है। छायांकित क्षेत्र गैस पर किए गए काम को दर्शाता है।

चित्र : 6.7

~~ नमंत्रण ४७.

कन्टेंट का हिंदी संस्करण क्या होगा:

(क)

(ख)

चित्र: 6.8 प्रक्रियाओं में ऊष्मीय परिवर्तन (क) और (ख)

~~ 48. नहीं।

ऊष्मा को स्वतः होने के लिए बहुमूलक कारकों में से एक है, लेकिन यह एकमात्र कारक नहीं है। सही परिणाम प्राप्त करने के लिए एक और कारक, जैसे एंट्रोपी, के योगदान की भी खोज करनी चाहिए।

~~ 49. इस चित्र से स्पष्ट है कि प्रक्रिया को असीमित चरणों में किया गया है, इसलिए यह ऊष्मीय रिवर्सिबल विस्तार है।

$w=-2.303 n R T \log \frac{V_2}{V_1}$

लेकिन $p_1 V_1=p_2 V_2 \Rightarrow \frac{V_2}{V_1}=\frac{p_1}{p_2}=\frac{2}{1}=2$

$ \begin{aligned} \therefore \quad w & =-2.303 nRT \log \frac{p_1}{p_2} \\ & =-2.303 \times 1 \text{ मोल} \times 8.314 \text{ जौल मोल}^{-1} \text{ क}^{-1} \times 298 \text{ क}^{-1} \times \log 2 \\ & =-2.303 \times 8.314 \times 298 \times 0.3010 \text{ जौल}=-1717.46 \text{ जौल} \end{aligned} $

~~ 50. $w=-p _{ex}(V_f-V_i)=-2 \times 40=-80 औंस बार $=-8 केजी

नकारात्मक चिन्ह यह दिखाता है कि प्रणाली द्वारा परिसर पर कार्य किया जाता है। परिवर्तनशील विस्तार में कार्य अधिक होगा क्योंकि संगठनिक दबाव और बाह्य दबाव प्रत्येक चरण पर लगभग समान होते हैं।

चतुर्थ: समानांतर टाइप

~~ 51. (i) $\to$ (e) $\quad$ (ii) $\to$ (d) $\quad$ (iii) $\to$ (f) $\quad$ (iv) $\to$ (a)

(v)$\to$(g),(k),(l) $\quad$ (vi) $\to$ (b) $\quad$ (vii) $\to$ (c) $\quad$ (viii) $\to$(j)

(ix) $\to$ (h) $\quad$ (x)$\to$(i) $\quad$ (xi) $\to$(a),(1),(m) $\quad$ (xii)$\to$(g),(k)

~~ 52. (i) $\to$ (b) $\quad$ (ii) $\to$ (c) $\quad$ (iii) $\to$ (a)

~~ 53. (i) $\to$ (c) $\quad$ (ii) $\to$ (a) $\quad$ (iii) $\to$ (b)

~~ 54. (i) $\to$ (b), (d) $\quad$ (ii) $\r\to$ (b) $\quad$ (iii) $\to$ (c) $\quad$ (iv) $\to$ (a)

V. दावा और कारण प्रकार

~~ 55. (ii)

~~ 56. (ii)

~~ 57. (i)

V. लॉन्ग आंसर प्रकार

~~ 59. संकेत: दो बहुमूलीय गुणों के अनुपात को हमेशा आधिकारिक कहते हैं। $\frac{\text{ बहुमूलीय }}{\text{ बहुमूलीय }}=$ आधिकारिक।

उदाहरण, मोल अनुपात $=\frac{\text{ मोलेक्यूल }}{\text{ कुल मोलेक्यूलों की संख्या }}=\frac{(\text{ बहुमूलीय })}{(\text{ बहुमूलीय })}$

~~ 60. $-Na(\text{ ठोस })+\frac{1}{2} Cl_2(\text{ गैस }) \to Na^{+}(\text{ गैस })+Cl^{-}(\text{ गैस }) ; \quad \Delta _{\text{gr }} H^{\ominus}$

• बोन-हेबर सरकल
• बोन-हेबर सरकल से ग्रिड ऊष्मा मापन के लिए चरण
• सोडियम धातु का उद्भव

(1) $Na$ (स्थानीयभाषी) $बाण$ $Na$ (गैस); $\quad \Delta _{\text{sub }} H^{\ominus}$

(2) सोडियम परमाणुओं का आयनीकरण

$ Na(\text{ गैस }) \to Na^{+}(\text{ गैस })+e^{-}(\text{ गैस}) ; \quad \Delta_t H^{\ominus} \text{ यानी, आयनीकरण ऊष्मा} $

(3) क्लोरीन मोलेक्यूल का विवित्तन

$ \begin{gathered} \frac{1}{2} Cl_2(\text{ गैस }) \to Cl(\text{ गैस }) ; \quad \frac{1}{2} \Delta _{\text{bond }} H^{\ominus} \quad \text{ यानी, } \\ \text{ बंध में से आधी विवित्तन ऊष्मा } \end{gathered} $

(4) $Cl(g)+e^{-}(g) \to Cl^{-}(g) ; \quad \Delta _{eg} H^{\ominus} \quad$ अर्थात्, इलेक्ट्रॉन ग्रहण ऊष्मा।

~~ 61. $\Delta S _{\text{कुल }}=\Delta S _{\text{आकर्षक }}+\Delta S _{\text{आसपासी }}$

$ \begin{aligned} \Delta S _{\text{कुल }} & =\Delta S _{\text{प्रणाली }}+\frac{-\Delta H _{\text{प्रणाली }}}{T} \\ T \Delta S _{\text{कुल }} & =T \Delta S _{\text{प्रणाली }}-\Delta H _{\text{प्रणाली }} \end{aligned} $

स्वतःचलित परिवर्तन के लिए, $\Delta S _{\text{कुल }}>0$

$ \begin{matrix} इसलिए & T \Delta S _{\text{प्रणाली }}-\Delta H _{\text{प्रणाली }}>0 \\ \Rightarrow & -(\Delta H _{\text{प्रणाली }}-T \Delta S _{\text{प्रणाली }})>0 \end{matrix} $

परंतु, $\Delta H _{\text{प्रणाली }}-T \Delta S _{\text{प्रणाली }}=\Delta G _{\text{प्रणाली }}$

इसलिए $\quad-\Delta G _{\text{प्रणाली }}>0$

$\Rightarrow \Delta G _{\text{प्रणाली }}=\Delta H _{\text{प्रणाली }}-T \Delta S _{\text{प्रणाली }}<0$

$\Delta H _{\text{प्रणाली }}=$ प्रतिक्रिया की ऊष्मा परिवर्तन।

$T \Delta S _{\text{प्रणाली }}=$ उपयोगी कार्य करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा।

$\Delta G _{\text{प्रणाली }}=$ उपयोगी कार्य करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा।

• $\Delta G$ की यूनिट जूल है
• प्रतिक्रिया ऊष्मा उच्च तापमान पर स्वतःचलित होगी।

~~ 62.

चित्र. : 6.9

(i) पुनरावर्ती कार्य को संयुक्त क्षेत्र और मुख्यप्रिण द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है।

(ii) एकान्त दबाव $p_f$ के खिलाफ कार्य को क्षेत्र प्रतिष्ठित किया जाता है (कार्य (i) > कार्य (ii))।