प्रश्न 1. निम्नलिखित में से कौन सा यौगिकों का युग्म ‘गुणित अनुपात के नियम’ (Law of Multiple Proportions) को दर्शाता है?
Q1. Which of the following pairs of compounds illustrates the Law of Multiple Proportions?
सही उत्तर: C) CO और CO₂
Correct Answer: C) CO and CO₂
स्पष्टीकरण: गुणित अनुपात के नियम के अनुसार, जब दो तत्व मिलकर एक से अधिक यौगिक बनाते हैं, तो एक तत्व के निश्चित द्रव्यमान के साथ संयोग करने वाले दूसरे तत्व के द्रव्यमानों में एक सरल पूर्णांक अनुपात होता है। यहाँ C के निश्चित द्रव्यमान (12g) के साथ संयोग करने वाले O के द्रव्यमान क्रमशः 16g (CO में) और 32g (CO₂ में) हैं, जिनका अनुपात 1:2 (सरल अनुपात) है।
Explanation: According to the Law of Multiple Proportions, when two elements combine to form more than one compound, the masses of one element that combine with a fixed mass of the other element are in the ratio of small whole numbers. Here, carbon is fixed (12g), and the masses of oxygen combining with it are 16g (in CO) and 32g (in CO₂), giving a simple ratio of 1:2.
प्रश्न 2. संख्या 0.0025 में सार्थक अंकों (Significant figures) की संख्या कितनी है?
Q2. What is the number of significant figures in 0.0025?
सही उत्तर: C) 2
Correct Answer: C) 2
स्पष्टीकरण: सार्थक अंकों के नियमों के अनुसार, प्रथम गैर-शून्य अंक (first non-zero digit) से पहले आने वाले सभी शून्य सार्थक नहीं होते हैं। वे केवल दशमलव की स्थिति दर्शाते हैं। इसलिए, 0.0025 में केवल दो सार्थक अंक (2 और 5) हैं।
Explanation: According to the rules for significant figures, zeros preceding the first non-zero digit are not significant. They only indicate the position of the decimal point. Thus, 0.0025 has only 2 significant figures (2 and 5).
प्रश्न 3. क्लोरीन के दो समस्थानिक, ³⁵Cl और ³⁷Cl, प्रकृति में 3:1 के अनुपात में पाए जाते हैं। क्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमान (Average atomic mass) क्या होगा?
Q3. Chlorine has two isotopes, ³⁵Cl and ³⁷Cl, with abundance in the ratio of 3:1. The average atomic mass of chlorine is:
सही उत्तर: B) 35.5 u
Correct Answer: B) 35.5 u
स्पष्टीकरण: औसत परमाणु द्रव्यमान = [(35 × 3) + (37 × 1)] / (3 + 1) = [105 + 37] / 4 = 142 / 4 = 35.5 u।
Explanation: Average atomic mass = [(35 × 3) + (37 × 1)] / (3 + 1) = [105 + 37] / 4 = 142 / 4 = 35.5 u.
प्रश्न 4. निम्नलिखित में से कौन सा सांद्रता पद (Concentration term) तापमान में परिवर्तन के साथ परिवर्तित नहीं होता है (तापमान से स्वतंत्र है)?
Q4. Which of the following concentration terms is independent of temperature?
सही उत्तर: C) मोललता (Molality)
Correct Answer: C) Molality
स्पष्टीकरण: मोललता (Molality) विलायक के द्रव्यमान (द्रव्यमान किलोग्राम में) पर आधारित होती है, और द्रव्यमान तापमान बदलने पर नहीं बदलता है। मोलरता, सामान्यता और द्रव्यमान/आयतन प्रतिशत में आयतन (Volume) शामिल होता है, जो तापमान के साथ बदलता है।
Explanation: Molality is defined as the number of moles of solute per kilogram of solvent. Since mass does not change with temperature, molality remains independent of temperature. Molarity, normality, and mass/volume percentage contain volume, which is temperature-dependent.
प्रश्न 5. हीलियम (He) के 52 u (unified mass) में उपस्थित परमाणुओं की संख्या कितनी होगी? (He का परमाणु द्रव्यमान = 4 u)
Q5. The number of atoms present in 52 u of Helium (He) is: (Atomic mass of He = 4 u)
सही उत्तर: A) 13
Correct Answer: A) 13
स्पष्टीकरण: हीलियम के एक परमाणु का द्रव्यमान 4 u होता है।
अतः, 52 u में परमाणुओं की संख्या = 52 u / 4 u = 13 परमाणु।
(यदि 52 ग्राम पूछा जाता, तो यह 13 मोल होता, लेकिन यहाँ केवल ‘u’ इकाई दी गई है)।
अतः, 52 u में परमाणुओं की संख्या = 52 u / 4 u = 13 परमाणु।
(यदि 52 ग्राम पूछा जाता, तो यह 13 मोल होता, लेकिन यहाँ केवल ‘u’ इकाई दी गई है)।
Explanation: The mass of one atom of helium is 4 u.
Therefore, the number of atoms in 52 u of He = 52 u / 4 u = 13 atoms. (If it were 52 g, it would be 13 moles of atoms, but ‘u’ denotes unified atomic mass).
Therefore, the number of atoms in 52 u of He = 52 u / 4 u = 13 atoms. (If it were 52 g, it would be 13 moles of atoms, but ‘u’ denotes unified atomic mass).
प्रश्न 6. निम्नलिखित में से किस गैस के नमूनों में अणुओं की संख्या अधिकतम होगी?
Q6. The maximum number of molecules is present in:
सही उत्तर: A) 15 ग्राम H₂ गैस
Correct Answer: A) 15 g of H₂ gas
स्पष्टीकरण: अणुओं की संख्या मोलों की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है (मोल = द्रव्यमान / मोलर द्रव्यमान)।
– H₂ के मोल = 15/2 = 7.5 मोल
– N₂ के मोल = 15/28 = 0.53 मोल
– O₂ के मोल = 15/32 = 0.47 मोल
– CO₂ के मोल = 15/44 = 0.34 मोल
चूँकि H₂ के मोल सबसे अधिक हैं, इसलिए इसमें अणुओं की संख्या सबसे अधिक होगी।
– H₂ के मोल = 15/2 = 7.5 मोल
– N₂ के मोल = 15/28 = 0.53 मोल
– O₂ के मोल = 15/32 = 0.47 मोल
– CO₂ के मोल = 15/44 = 0.34 मोल
चूँकि H₂ के मोल सबसे अधिक हैं, इसलिए इसमें अणुओं की संख्या सबसे अधिक होगी।
Explanation: The number of molecules is directly proportional to the number of moles (moles = mass / molar mass).
– Moles of H₂ = 15/2 = 7.5 moles
– Moles of N₂ = 15/28 = 0.53 moles
– Moles of O₂ = 15/32 = 0.47 moles
– Moles of CO₂ = 15/44 = 0.34 moles
Since H₂ has the highest number of moles, it contains the maximum number of molecules.
– Moles of H₂ = 15/2 = 7.5 moles
– Moles of N₂ = 15/28 = 0.53 moles
– Moles of O₂ = 15/32 = 0.47 moles
– Moles of CO₂ = 15/44 = 0.34 moles
Since H₂ has the highest number of moles, it contains the maximum number of molecules.
प्रश्न 7. मानक ताप और दाब (STP) पर 4.4 ग्राम CO₂ गैस द्वारा घेरा गया आयतन कितना होगा?
Q7. What is the volume occupied by 4.4 g of CO₂ gas at STP?
सही उत्तर: B) 2.24 लीटर (L)
Correct Answer: B) 2.24 L
स्पष्टीकरण: CO₂ का मोलर द्रव्यमान = 44 g/mol।
4.4 g CO₂ के मोल = 4.4 / 44 = 0.1 मोल।
STP पर, 1 मोल गैस का आयतन = 22.4 लीटर होता है।
अतः, 0.1 मोल CO₂ का आयतन = 0.1 × 22.4 = 2.24 लीटर होगा।
4.4 g CO₂ के मोल = 4.4 / 44 = 0.1 मोल।
STP पर, 1 मोल गैस का आयतन = 22.4 लीटर होता है।
अतः, 0.1 मोल CO₂ का आयतन = 0.1 × 22.4 = 2.24 लीटर होगा।
Explanation: Molar mass of CO₂ = 44 g/mol.
Moles of 4.4 g CO₂ = 4.4 / 44 = 0.1 mol.
At STP, 1 mole of any gas occupies 22.4 L.
Therefore, volume occupied by 0.1 mole of CO₂ = 0.1 × 22.4 = 2.24 L.
Moles of 4.4 g CO₂ = 4.4 / 44 = 0.1 mol.
At STP, 1 mole of any gas occupies 22.4 L.
Therefore, volume occupied by 0.1 mole of CO₂ = 0.1 × 22.4 = 2.24 L.
प्रश्न 8. हैबर प्रक्रम द्वारा अमोनिया उत्पादन [N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)] के लिए यदि 50.0 kg N₂(g) और 10.0 kg H₂(g) को मिलाया जाता है, तो सीमांत अभिकर्मक (Limiting Reagent) कौन सा होगा?
Q8. If 50.0 kg of N₂(g) and 10.0 kg of H₂(g) are mixed to produce NH₃(g) according to the reaction [N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)], identify the limiting reagent.
सही उत्तर: B) H₂
Correct Answer: B) H₂
स्पष्टीकरण:
अभिक्रिया: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
– N₂ के मोल = 50000 ग्राम / 28 ग्राम/मोल = 1785.7 मोल
– H₂ के मोल = 10000 ग्राम / 2.016 ग्राम/मोल = 4960.3 मोल
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार, 1 मोल N₂ को 3 मोल H₂ की आवश्यकता होती है।
अतः, 1785.7 मोल N₂ के लिए आवश्यक H₂ = 1785.7 × 3 = 5357.1 मोल।
लेकिन हमारे पास केवल 4960.3 मोल H₂ उपलब्ध है। इसलिए, H₂ पहले समाप्त हो जाएगा और यह **सीमांत अभिकर्मक** है।
अभिक्रिया: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
– N₂ के मोल = 50000 ग्राम / 28 ग्राम/मोल = 1785.7 मोल
– H₂ के मोल = 10000 ग्राम / 2.016 ग्राम/मोल = 4960.3 मोल
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार, 1 मोल N₂ को 3 मोल H₂ की आवश्यकता होती है।
अतः, 1785.7 मोल N₂ के लिए आवश्यक H₂ = 1785.7 × 3 = 5357.1 मोल।
लेकिन हमारे पास केवल 4960.3 मोल H₂ उपलब्ध है। इसलिए, H₂ पहले समाप्त हो जाएगा और यह **सीमांत अभिकर्मक** है।
Explanation:
Reaction: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
– Moles of N₂ = 50,000 g / 28 g/mol = 1785.7 mol
– Moles of H₂ = 10,000 g / 2.016 g/mol = 4960.3 mol
As per stoichiometry, 1 mole of N₂ requires 3 moles of H₂.
Therefore, 1785.7 moles of N₂ require = 1785.7 × 3 = 5357.1 moles of H₂.
Since we have only 4960.3 moles of H₂, H₂ is in lesser quantity than required and acts as the **limiting reagent**.
Reaction: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
– Moles of N₂ = 50,000 g / 28 g/mol = 1785.7 mol
– Moles of H₂ = 10,000 g / 2.016 g/mol = 4960.3 mol
As per stoichiometry, 1 mole of N₂ requires 3 moles of H₂.
Therefore, 1785.7 moles of N₂ require = 1785.7 × 3 = 5357.1 moles of H₂.
Since we have only 4960.3 moles of H₂, H₂ is in lesser quantity than required and acts as the **limiting reagent**.
प्रश्न 9. 4 ग्राम NaOH को पर्याप्त जल में घोलकर 250 mL विलयन बनाया गया है। इस विलयन की मोलरता (Molarity) क्या होगी? (NaOH का मोलर द्रव्यमान = 40 g/mol)
Q9. The molarity of a solution prepared by dissolving 4 g of NaOH in enough water to form 250 mL of solution is: (Molar mass of NaOH = 40 g/mol)
सही उत्तर: C) 0.4 M
Correct Answer: C) 0.4 M
स्पष्टीकरण:
NaOH के मोल = दिया गया द्रव्यमान / मोलर द्रव्यमान = 4 g / 40 g/mol = 0.1 मोल।
विलयन का आयतन = 250 mL = 0.250 लीटर।
मोलरता (M) = विलेय के मोल / विलयन का आयतन (लीटर में)
M = 0.1 / 0.250 = 0.4 M.
NaOH के मोल = दिया गया द्रव्यमान / मोलर द्रव्यमान = 4 g / 40 g/mol = 0.1 मोल।
विलयन का आयतन = 250 mL = 0.250 लीटर।
मोलरता (M) = विलेय के मोल / विलयन का आयतन (लीटर में)
M = 0.1 / 0.250 = 0.4 M.
Explanation:
Moles of NaOH = given mass / molar mass = 4 g / 40 g/mol = 0.1 mol.
Volume of solution = 250 mL = 0.250 L.
Molarity (M) = Moles of solute / Volume of solution in Liters
M = 0.1 / 0.250 = 0.4 M.
Moles of NaOH = given mass / molar mass = 4 g / 40 g/mol = 0.1 mol.
Volume of solution = 250 mL = 0.250 L.
Molarity (M) = Moles of solute / Volume of solution in Liters
M = 0.1 / 0.250 = 0.4 M.
प्रश्न 10. एक कार्बनिक यौगिक में द्रव्यमान के अनुसार 80% कार्बन और 20% हाइड्रोजन उपस्थित है। इस यौगिक का सरलतम या मूलानुपाती सूत्र (Empirical Formula) क्या होगा?
Q10. What is the empirical formula of a compound that contains 80% Carbon and 20% Hydrogen by mass?
सही उत्तर: C) CH₃
Correct Answer: C) CH₃
स्पष्टीकरण:
मान लीजिए यौगिक का कुल द्रव्यमान 100g है।
– C के मोल = 80 / 12 = 6.66 मोल
– H के मोल = 20 / 1 = 20 मोल
सरलतम अनुपात प्राप्त करने के लिए सबसे छोटी संख्या (6.66) से भाग दें:
– C = 6.66 / 6.66 = 1
– H = 20 / 6.66 ≈ 3
अतः मूलानुपाती सूत्र **CH₃** होगा।
मान लीजिए यौगिक का कुल द्रव्यमान 100g है।
– C के मोल = 80 / 12 = 6.66 मोल
– H के मोल = 20 / 1 = 20 मोल
सरलतम अनुपात प्राप्त करने के लिए सबसे छोटी संख्या (6.66) से भाग दें:
– C = 6.66 / 6.66 = 1
– H = 20 / 6.66 ≈ 3
अतः मूलानुपाती सूत्र **CH₃** होगा।
Explanation:
Assume 100 g of the compound is present.
– Moles of Carbon (C) = 80 / 12 = 6.66 mol
– Moles of Hydrogen (H) = 20 / 1 = 20 mol
Divide by the simplest value (6.66) to find the ratio:
– C = 6.66 / 6.66 = 1
– H = 20 / 6.66 ≈ 3
Thus, the empirical formula is **CH₃**.
Assume 100 g of the compound is present.
– Moles of Carbon (C) = 80 / 12 = 6.66 mol
– Moles of Hydrogen (H) = 20 / 1 = 20 mol
Divide by the simplest value (6.66) to find the ratio:
– C = 6.66 / 6.66 = 1
– H = 20 / 6.66 ≈ 3
Thus, the empirical formula is **CH₃**.
प्रश्न 11. एल्युमिनियम सल्फेट [Al₂(SO₄)₃] के 1 मोल में ऑक्सीजन (O) परमाणुओं के कितने मोल उपस्थित होते हैं?
Q11. How many moles of oxygen atoms are present in 1 mole of Al₂(SO₄)₃?
सही उत्तर: C) 12 मोल
Correct Answer: C) 12 moles
स्पष्टीकरण: एल्युमिनियम सल्फेट के रासायनिक सूत्र Al₂(SO₄)₃ से पता चलता है कि इसके एक अणु में 3 सल्फेट समूह हैं और प्रत्येक सल्फेट समूह में 4 ऑक्सीजन परमाणु हैं। अतः, ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या = 3 × 4 = 12 है। इसलिए 1 मोल Al₂(SO₄)₃ में 12 मोल ऑक्सीजन परमाणु होंगे।
Explanation: The formula Al₂(SO₄)₃ shows that each formula unit contains 3 sulfate (SO₄) groups, and each group contains 4 oxygen atoms. Thus, total oxygen atoms per unit = 3 × 4 = 12. Consequently, 1 mole of Al₂(SO₄)₃ contains 12 moles of oxygen atoms.
प्रश्न 12. यूरिया (NH₂CONH₂) में नाइट्रोजन का द्रव्यमान प्रतिशत (mass percentage) लगभग कितना होता है? (यूरिया का मोलर द्रव्यमान = 60 g/mol)
Q12. The mass percentage of nitrogen in urea (NH₂CONH₂) is approximately: (Molar mass of urea = 60 g/mol)
सही उत्तर: C) 46.6%
Correct Answer: C) 46.6%
स्पष्टीकरण: यूरिया (NH₂CONH₂) में दो नाइट्रोजन परमाणु होते हैं।
– नाइट्रोजन का कुल द्रव्यमान = 2 × 14 = 28 g/mol
– यूरिया का कुल मोलर द्रव्यमान = 60 g/mol
– द्रव्यमान प्रतिशत = (28 / 60) × 100 = 46.67%
– नाइट्रोजन का कुल द्रव्यमान = 2 × 14 = 28 g/mol
– यूरिया का कुल मोलर द्रव्यमान = 60 g/mol
– द्रव्यमान प्रतिशत = (28 / 60) × 100 = 46.67%
Explanation: Urea (NH₂CONH₂) contains two nitrogen atoms.
– Total mass of nitrogen = 2 × 14 = 28 g/mol
– Total molar mass of urea = 60 g/mol
– Mass percentage of Nitrogen = (28 / 60) × 100 ≈ 46.67%.
– Total mass of nitrogen = 2 × 14 = 28 g/mol
– Total molar mass of urea = 60 g/mol
– Mass percentage of Nitrogen = (28 / 60) × 100 ≈ 46.67%.
प्रश्न 13. 1.6 ग्राम मीथेन (CH₄) गैस में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या कितनी होगी?
Q13. The total number of electrons present in 1.6 g of methane (CH₄) gas is:
सही उत्तर: B) 6.022 × 10²³
Correct Answer: B) 6.022 × 10²³
स्पष्टीकरण:
– मीथेन (CH₄) का मोलर द्रव्यमान = 16 g/mol
– 1.6 ग्राम CH₄ के मोल = 1.6 / 16 = 0.1 मोल
– CH₄ के एक अणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = C (6) + 4 × H (1) = 10 इलेक्ट्रॉन
– 0.1 मोल CH₄ में कुल इलेक्ट्रॉन = 0.1 × 10 × N_A = 1 × N_A = 6.022 × 10²³ इलेक्ट्रॉन।
– मीथेन (CH₄) का मोलर द्रव्यमान = 16 g/mol
– 1.6 ग्राम CH₄ के मोल = 1.6 / 16 = 0.1 मोल
– CH₄ के एक अणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = C (6) + 4 × H (1) = 10 इलेक्ट्रॉन
– 0.1 मोल CH₄ में कुल इलेक्ट्रॉन = 0.1 × 10 × N_A = 1 × N_A = 6.022 × 10²³ इलेक्ट्रॉन।
Explanation:
– Molar mass of methane (CH₄) = 16 g/mol
– Moles of 1.6 g of CH₄ = 1.6 / 16 = 0.1 mol
– One molecule of CH₄ contains = 6 (from Carbon) + 4 × 1 (from Hydrogen) = 10 electrons
– Total electrons in 0.1 mol = 0.1 × 10 × N_A = 1 × N_A = 6.022 × 10²³ electrons.
– Molar mass of methane (CH₄) = 16 g/mol
– Moles of 1.6 g of CH₄ = 1.6 / 16 = 0.1 mol
– One molecule of CH₄ contains = 6 (from Carbon) + 4 × 1 (from Hydrogen) = 10 electrons
– Total electrons in 0.1 mol = 0.1 × 10 × N_A = 1 × N_A = 6.022 × 10²³ electrons.
प्रश्न 14. एक कार्बनिक यौगिक में C, H और O परमाणुओं का संख्यात्मक अनुपात 1:2:1 है। यदि इसका वाष्प घनत्व (Vapour Density) 30 है, तो यौगिक का आणविक सूत्र (Molecular Formula) क्या होगा?
Q14. An organic compound contains Carbon, Hydrogen and Oxygen in an atomic ratio of 1:2:1. If its vapour density is 30, the molecular formula of the compound is:
सही उत्तर: B) C₂H₄O₂
Correct Answer: B) C₂H₄O₂
स्पष्टीकरण:
– मूलानुपाती सूत्र = CH₂O
– मूलानुपाती सूत्र द्रव्यमान = 12 + 2(1) + 16 = 30 u
– आणविक द्रव्यमान = 2 × वाष्प घनत्व = 2 × 30 = 60 g/mol
– गुणक n = आणविक द्रव्यमान / मूलानुपाती द्रव्यमान = 60 / 30 = 2
– आणविक सूत्र = n × मूलानुपाती सूत्र = 2 × (CH₂O) = C₂H₄O₂.
– मूलानुपाती सूत्र = CH₂O
– मूलानुपाती सूत्र द्रव्यमान = 12 + 2(1) + 16 = 30 u
– आणविक द्रव्यमान = 2 × वाष्प घनत्व = 2 × 30 = 60 g/mol
– गुणक n = आणविक द्रव्यमान / मूलानुपाती द्रव्यमान = 60 / 30 = 2
– आणविक सूत्र = n × मूलानुपाती सूत्र = 2 × (CH₂O) = C₂H₄O₂.
Explanation:
– Empirical formula = CH₂O
– Empirical formula mass = 12 + 2(1) + 16 = 30 u
– Molecular mass = 2 × Vapour Density = 2 × 30 = 60 g/mol
– n factor = Molecular mass / Empirical mass = 60 / 30 = 2
– Molecular formula = n × (Empirical Formula) = 2 × (CH₂O) = C₂H₄O₂.
– Empirical formula = CH₂O
– Empirical formula mass = 12 + 2(1) + 16 = 30 u
– Molecular mass = 2 × Vapour Density = 2 × 30 = 60 g/mol
– n factor = Molecular mass / Empirical mass = 60 / 30 = 2
– Molecular formula = n × (Empirical Formula) = 2 × (CH₂O) = C₂H₄O₂.
प्रश्न 15. कार्बन-12 (¹²C) के एक एकल परमाणु का ग्राम (g) में वास्तविक द्रव्यमान कितना होता है?
Q15. What is the mass of a single atom of Carbon-12 (¹²C) in grams?
सही उत्तर: A) 1.99 × 10⁻²³ ग्राम
Correct Answer: A) 1.99 × 10⁻²³ g
स्पष्टीकरण:
कार्बन-12 के 1 मोल (6.022 × 10²³ परमाणुओं) का द्रव्यमान = 12 ग्राम होता है।
अतः, 1 परमाणु का द्रव्यमान = 12 / (6.022 × 10²³) ≈ 1.9926 × 10⁻²³ ग्राम।
कार्बन-12 के 1 मोल (6.022 × 10²³ परमाणुओं) का द्रव्यमान = 12 ग्राम होता है।
अतः, 1 परमाणु का द्रव्यमान = 12 / (6.022 × 10²³) ≈ 1.9926 × 10⁻²³ ग्राम।
Explanation:
The mass of 1 mole (6.022 × 10²³ atoms) of Carbon-12 = 12 grams.
Therefore, the mass of 1 single atom of Carbon-12 = 12 / (6.022 × 10²³) ≈ 1.9926 × 10⁻²³ g.
The mass of 1 mole (6.022 × 10²³ atoms) of Carbon-12 = 12 grams.
Therefore, the mass of 1 single atom of Carbon-12 = 12 / (6.022 × 10²³) ≈ 1.9926 × 10⁻²³ g.
प्रश्न 16. सांद्रित 12 M HCl के 10 mL को तनु करके 1 लीटर विलयन बनाया जाता है। इस तनु किए गए विलयन की मोलरता (Molarity) क्या होगी?
Q16. 10 mL of concentrated 12 M HCl is diluted with water to make exactly 1 liter of solution. The molarity of the diluted solution will be:
सही उत्तर: B) 0.012 M
Correct Answer: B) 0.012 M
स्पष्टीकरण:
तनुता समीकरण (Dilution equation) का उपयोग करने पर: M₁V₁ = M₂V₂
यहाँ, M₁ = 12 M, V₁ = 10 mL = 0.01 L, V₂ = 1 L, M₂ = ?
M₂ = (M₁ × V₁) / V₂ = (12 × 0.01) / 1 = 0.12 / 1 = 0.12 M (यदि 100 mL होता तो 1.2 M होता)।
रुकावट से गणना करें: M₂ = (12 × 10 mL) / 1000 mL = 120 / 1000 = 0.12 M (विकल्पों में त्रुटि सुधार: 10 mL के लिए 0.12 M सही उत्तर है)।
तनुता समीकरण (Dilution equation) का उपयोग करने पर: M₁V₁ = M₂V₂
यहाँ, M₁ = 12 M, V₁ = 10 mL = 0.01 L, V₂ = 1 L, M₂ = ?
M₂ = (M₁ × V₁) / V₂ = (12 × 0.01) / 1 = 0.12 / 1 = 0.12 M (यदि 100 mL होता तो 1.2 M होता)।
रुकावट से गणना करें: M₂ = (12 × 10 mL) / 1000 mL = 120 / 1000 = 0.12 M (विकल्पों में त्रुटि सुधार: 10 mL के लिए 0.12 M सही उत्तर है)।
Explanation:
Using the dilution formula: M₁V₁ = M₂V₂
Given: M₁ = 12 M, V₁ = 10 mL, V₂ = 1 L = 1000 mL.
M₂ = (12 × 10) / 1000 = 120 / 1000 = 0.12 M.
(Note: Correct mathematical calculation for 10 mL of 12 M HCl diluted to 1 L is 0.12 M).
Using the dilution formula: M₁V₁ = M₂V₂
Given: M₁ = 12 M, V₁ = 10 mL, V₂ = 1 L = 1000 mL.
M₂ = (12 × 10) / 1000 = 120 / 1000 = 0.12 M.
(Note: Correct mathematical calculation for 10 mL of 12 M HCl diluted to 1 L is 0.12 M).
प्रश्न 17. 16 ग्राम मीथेन (CH₄) के पूर्ण दहन (Combustion) से कितने ग्राम जल (H₂O) उत्पन्न होगा?
Q17. How many grams of water will be produced by the complete combustion of 16 g of methane (CH₄)?
सही उत्तर: B) 36 ग्राम
Correct Answer: B) 36 g
स्पष्टीकरण: संतुलित रासायनिक समीकरण है:
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
– CH₄ का 1 मोल = 16 ग्राम
– उत्पादित H₂O के मोल = 2 मोल
– H₂O का द्रव्यमान = 2 × 18 = 36 ग्राम।
अतः, 16 ग्राम CH₄ के पूर्ण दहन से 36 ग्राम जल प्राप्त होता है।
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
– CH₄ का 1 मोल = 16 ग्राम
– उत्पादित H₂O के मोल = 2 मोल
– H₂O का द्रव्यमान = 2 × 18 = 36 ग्राम।
अतः, 16 ग्राम CH₄ के पूर्ण दहन से 36 ग्राम जल प्राप्त होता है।
Explanation: The balanced equation for the combustion of methane is:
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
– 1 mole of CH₄ (16 g) produces 2 moles of H₂O.
– Mass of 2 moles of H₂O = 2 × 18 g = 36 g.
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
– 1 mole of CH₄ (16 g) produces 2 moles of H₂O.
– Mass of 2 moles of H₂O = 2 × 18 g = 36 g.
प्रश्न 18. SI मात्रकों (SI Units) में उपसर्ग “फेम्टो” (femto) किस संख्यात्मक गुणक को प्रदर्शित करता है?
Q18. The prefix “femto” in SI units represents a multiplier of:
सही उत्तर: B) 10⁻¹⁵
Correct Answer: B) 10⁻¹⁵
स्पष्टीकरण: विभिन्न उपसर्ग इस प्रकार हैं:
– 10⁻⁹ = नैनो (nano)
– 10⁻¹² = पिको (pico)
– 10⁻¹⁵ = फेम्टो (femto)
– 10⁻¹⁸ = एटो (atto)
– 10⁻⁹ = नैनो (nano)
– 10⁻¹² = पिको (pico)
– 10⁻¹⁵ = फेम्टो (femto)
– 10⁻¹⁸ = एटो (atto)
Explanation: The multipliers for prefix terms:
– 10⁻⁹ = nano
– 10⁻¹² = pico
– 10⁻¹⁵ = femto
– 10⁻¹⁸ = atto
– 10⁻⁹ = nano
– 10⁻¹² = pico
– 10⁻¹⁵ = femto
– 10⁻¹⁸ = atto
प्रश्न 19. “गैसें जब आपस में रासायनिक अभिक्रिया करती हैं तो वे आयतन के सरल अनुपात में संयोजित होती हैं, बशर्ते सभी गैसें समान ताप और दाब पर हों” – यह कथन किस रासायनिक नियम को प्रदर्शित करता है?
Q19. “Gases combine or are produced in a chemical reaction in a simple ratio by volume, provided all gases are at the same temperature and pressure.” This law is:
सही उत्तर: B) गे-लुसैक का गैसीय आयतन का नियम (Gay Lussac’s Law of Gaseous Volumes)
Correct Answer: B) Gay Lussac’s Law of Gaseous Volumes
स्पष्टीकरण: गे-लुसैक ने 1808 में इस नियम का प्रतिपादन किया था। इस नियम के अनुसार जब गैसें परस्पर क्रिया करती हैं, तो उनके अभिकारी और उत्पादित गैसों के आयतनों में एक सरल अनुपात होता है, यदि उन्हें समान ताप और दाब पर मापा जाए।
Explanation: This is Gay Lussac’s Law of Gaseous Volumes, formulated in 1808. It states that when gases react, they do so in volumes which bear a simple ratio to one another and to the volumes of products (if gaseous), provided all gases are measured at the same temperature and pressure.
प्रश्न 20. एक विलयन में 46 ग्राम एथिल अल्कोहल (C₂H₅OH) और 72 ग्राम जल (H₂O) उपस्थित हैं। विलयन में एथिल अल्कोहल का मोल प्रभाज (Mole Fraction) क्या होगा? (C₂H₅OH का मोलर द्रव्यमान = 46 g/mol, H₂O = 18 g/mol)
Q20. What is the mole fraction of ethyl alcohol in a solution containing 46 g of ethyl alcohol (C₂H₅OH) and 72 g of water (H₂O)? (Molar mass of C₂H₅OH = 46 g/mol, H₂O = 18 g/mol)
सही उत्तर: B) 0.20
Correct Answer: B) 0.20
स्पष्टीकरण:
– एथिल अल्कोहल के मोल (n₁) = 46 / 46 = 1 मोल
– जल के मोल (n₂) = 72 / 18 = 4 मोल
– कुल मोल = 1 + 4 = 5 मोल
– अल्कोहल का मोल प्रभाज (X₁) = n₁ / (n₁ + n₂) = 1 / 5 = 0.20.
– एथिल अल्कोहल के मोल (n₁) = 46 / 46 = 1 मोल
– जल के मोल (n₂) = 72 / 18 = 4 मोल
– कुल मोल = 1 + 4 = 5 मोल
– अल्कोहल का मोल प्रभाज (X₁) = n₁ / (n₁ + n₂) = 1 / 5 = 0.20.
Explanation:
– Moles of ethyl alcohol (n₁) = 46 g / 46 g/mol = 1 mol
– Moles of water (n₂) = 72 g / 18 g/mol = 4 mol
– Total moles in solution = 1 + 4 = 5 mol
– Mole fraction of ethanol (X₁) = n₁ / (n₁ + n₂) = 1 / 5 = 0.20.
– Moles of ethyl alcohol (n₁) = 46 g / 46 g/mol = 1 mol
– Moles of water (n₂) = 72 g / 18 g/mol = 4 mol
– Total moles in solution = 1 + 4 = 5 mol
– Mole fraction of ethanol (X₁) = n₁ / (n₁ + n₂) = 1 / 5 = 0.20.
प्रश्न 21. एक अभिक्रिया [A + B₂ → AB₂] में, यदि A के 300 परमाणुओं की अभिक्रिया B₂ के 200 अणुओं के साथ कराई जाती है, तो सीमांत अभिकर्मक (Limiting Reagent) कौन सा होगा?
Q21. In a reaction [A + B₂ → AB₂], if 300 atoms of A react with 200 molecules of B₂, identify the limiting reagent.
सही उत्तर: B) B₂
Correct Answer: B) B₂
स्पष्टीकरण: संतुलित समीकरण के अनुसार, A का 1 परमाणु B₂ के 1 अणु से अभिक्रिया करता है।
अतः, B₂ के 200 अणुओं के पूर्ण रूप से अभिक्रिया करने के लिए केवल A के 200 परमाणुओं की आवश्यकता होगी। यहाँ A के 300 परमाणु दिए गए हैं (A आधिक्य में है) और B₂ केवल 200 अणु है, इसलिए B₂ पूर्णतः उपयोग हो जाएगा और यह **सीमांत अभिकर्मक** है।
अतः, B₂ के 200 अणुओं के पूर्ण रूप से अभिक्रिया करने के लिए केवल A के 200 परमाणुओं की आवश्यकता होगी। यहाँ A के 300 परमाणु दिए गए हैं (A आधिक्य में है) और B₂ केवल 200 अणु है, इसलिए B₂ पूर्णतः उपयोग हो जाएगा और यह **सीमांत अभिकर्मक** है।
Explanation: According to the balanced chemical equation, 1 atom of A reacts with 1 molecule of B₂.
Therefore, 200 molecules of B₂ will require 200 atoms of A. Since we have 300 atoms of A, A is in excess, and B₂ is in short supply. Hence, B₂ is the **limiting reagent**.
Therefore, 200 molecules of B₂ will require 200 atoms of A. Since we have 300 atoms of A, A is in excess, and B₂ is in short supply. Hence, B₂ is the **limiting reagent**.
प्रश्न 22. NaCl के एक 3 M (मोलर) जलीय विलयन का घनत्व 1.25 g/mL है। इस विलयन की मोललता (Molality – m) क्या होगी? (NaCl का मोलर द्रव्यमान = 58.5 g/mol)
Q22. The density of a 3 M solution of NaCl is 1.25 g/mL. The molality (m) of this solution is: (Molar mass of NaCl = 58.5 g/mol)
सही उत्तर: A) 2.79 m
Correct Answer: A) 2.79 m
स्पष्टीकरण:
– 3 M विलयन का अर्थ है: 1 L (1000 mL) विलयन में 3 मोल NaCl उपस्थित है।
– NaCl का द्रव्यमान = 3 × 58.5 = 175.5 ग्राम
– विलयन का कुल द्रव्यमान = आयतन × घनत्व = 1000 mL × 1.25 g/mL = 1250 ग्राम
– विलायक (जल) का द्रव्यमान = विलयन का द्रव्यमान – विलेय का द्रव्यमान = 1250 – 175.5 = 1074.5 ग्राम = 1.0745 किलोग्राम
– मोललता (m) = विलेय के मोल / विलायक का द्रव्यमान (kg में) = 3 / 1.0745 ≈ 2.79 m.
– 3 M विलयन का अर्थ है: 1 L (1000 mL) विलयन में 3 मोल NaCl उपस्थित है।
– NaCl का द्रव्यमान = 3 × 58.5 = 175.5 ग्राम
– विलयन का कुल द्रव्यमान = आयतन × घनत्व = 1000 mL × 1.25 g/mL = 1250 ग्राम
– विलायक (जल) का द्रव्यमान = विलयन का द्रव्यमान – विलेय का द्रव्यमान = 1250 – 175.5 = 1074.5 ग्राम = 1.0745 किलोग्राम
– मोललता (m) = विलेय के मोल / विलायक का द्रव्यमान (kg में) = 3 / 1.0745 ≈ 2.79 m.
Explanation:
– 3 M means 3 moles of NaCl in 1000 mL of solution.
– Mass of solute (NaCl) = 3 × 58.5 = 175.5 g
– Mass of solution = Volume × Density = 1000 mL × 1.25 g/mL = 1250 g
– Mass of solvent (water) = 1250 – 175.5 = 1074.5 g = 1.0745 kg
– Molality (m) = moles of solute / mass of solvent in kg = 3 / 1.0745 ≈ 2.79 m.
– 3 M means 3 moles of NaCl in 1000 mL of solution.
– Mass of solute (NaCl) = 3 × 58.5 = 175.5 g
– Mass of solution = Volume × Density = 1000 mL × 1.25 g/mL = 1250 g
– Mass of solvent (water) = 1250 – 175.5 = 1074.5 g = 1.0745 kg
– Molality (m) = moles of solute / mass of solvent in kg = 3 / 1.0745 ≈ 2.79 m.
प्रश्न 23. पीने के पानी में क्लोरोफॉर्म की सांद्रता 10 ppm (द्रव्यमान के रूप में) है। इसका अर्थ है कि विलयन के प्रति मिलियन (10⁶) ग्राम में कितने ग्राम क्लोरोफॉर्म उपस्थित है?
Q23. A sample of drinking water is contaminated with chloroform to a level of 10 ppm (by mass). This means how many grams of chloroform are present per million (10⁶) grams of the solution?
सही उत्तर: B) 10 ग्राम
Correct Answer: B) 10 g
स्पष्टीकरण: ppm (parts per million) सांद्रता व्यक्त करने की एक इकाई है। 10 ppm का अर्थ है विलयन के 10⁶ (एक मिलियन) भागों (द्रव्यमान में) में विलेय के केवल 10 भाग उपस्थित हैं। इसलिए 10⁶ ग्राम विलयन में 10 ग्राम क्लोरोफॉर्म उपस्थित है।
Explanation: ppm (parts per million) is defined as grams of solute per million grams of solution. Therefore, 10 ppm of chloroform means that 10 grams of chloroform are dissolved in 10⁶ (one million) grams of the solution.
प्रश्न 24. 20 ग्राम शुद्ध कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) को गर्म करने पर प्राप्त होने वाले कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) का द्रव्यमान कितना होगा? (CaCO₃ का मोलर द्रव्यमान = 100 g/mol, CaO = 56 g/mol)
Q24. What is the mass of Calcium Oxide (CaO) obtained by heating 20 g of pure Calcium Carbonate (CaCO₃)? (Molar mass of CaCO₃ = 100 g/mol, CaO = 56 g/mol)
सही उत्तर: A) 11.2 ग्राम
Correct Answer: A) 11.2 g
स्पष्टीकरण:
तापीय अपघटन की अभिक्रिया: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार:
– 100 ग्राम CaCO₃ को गर्म करने पर 56 ग्राम CaO प्राप्त होता है।
– अतः 20 ग्राम CaCO₃ को गर्म करने पर प्राप्त CaO का द्रव्यमान = (56 / 100) × 20 = 11.2 ग्राम होगा।
तापीय अपघटन की अभिक्रिया: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार:
– 100 ग्राम CaCO₃ को गर्म करने पर 56 ग्राम CaO प्राप्त होता है।
– अतः 20 ग्राम CaCO₃ को गर्म करने पर प्राप्त CaO का द्रव्यमान = (56 / 100) × 20 = 11.2 ग्राम होगा।
Explanation:
The decomposition reaction of calcium carbonate is: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
According to stoichiometry:
– 100 g of CaCO₃ yields 56 g of CaO.
– Therefore, 20 g of CaCO₃ will yield = (56 / 100) × 20 = 11.2 g of CaO.
The decomposition reaction of calcium carbonate is: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
According to stoichiometry:
– 100 g of CaCO₃ yields 56 g of CaO.
– Therefore, 20 g of CaCO₃ will yield = (56 / 100) × 20 = 11.2 g of CaO.
प्रश्न 25. यदि मानव रक्त में ग्लूकोज (C₆H₁₂O₆) की सांद्रता 0.9 g/L है, तो इसकी मोलरता (Molarity) क्या होगी? (ग्लूकोज का मोलर द्रव्यमान = 180 g/mol)
Q25. If the concentration of glucose (C₆H₁₂O₆) in human blood is 0.9 g/L, what is its molarity? (Molar mass of glucose = 180 g/mol)
सही उत्तर: B) 0.005 M
Correct Answer: B) 0.005 M
स्पष्टीकरण:
सांद्रता = 0.9 ग्राम प्रति लीटर।
मोलरता = विलेय का द्रव्यमान (g में) प्रति लीटर / मोलर द्रव्यमान
मोलरता = 0.9 / 180 = 9 / 1800 = 1 / 200 = 0.005 M.
सांद्रता = 0.9 ग्राम प्रति लीटर।
मोलरता = विलेय का द्रव्यमान (g में) प्रति लीटर / मोलर द्रव्यमान
मोलरता = 0.9 / 180 = 9 / 1800 = 1 / 200 = 0.005 M.
Explanation:
Concentration = 0.9 g/L.
Molarity (M) = Moles of solute per liter of solution
M = (0.9 g / 180 g/mol) / 1 L = 0.005 M.
Concentration = 0.9 g/L.
Molarity (M) = Moles of solute per liter of solution
M = (0.9 g / 180 g/mol) / 1 L = 0.005 M.