AP EAMCET 2020 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) $(I)$ डाल्टन के आंशिक दाब के नियम के अनुसार: $P_{total} = P_A + P_B + P_C$
$\Rightarrow P_C = P_{total} - (P_A + P_B) = 10 - (3 + 1) = 6 \,atm$
$(II)$ किसी गैस का आंशिक दाब $P_i = \chi_i \times P_{total} = (n_i / n_{total}) \times P_{total}$ द्वारा दिया जाता है।
$\Rightarrow P_C = (n_C / 10) \times 10 = n_C$
$\Rightarrow n_C = 6 \,mol$
$(III)$ $C$ का भार $= n_C \times C$ का मोलर द्रव्यमान $= 6 \,mol \times 2 \,g/mol = 12 \,g$

(B) डाल्टन के आंशिक दाब के नियम के अनुसार,मिश्रण में किसी गैस का आंशिक दाब उसके मोल अंश और मिश्रण के कुल दाब के गुणनफल के बराबर होता है।
गणितीय रूप से,इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $p_i = \chi_i \times p_{\text{total}}$.

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,किसी गैस की विसरण दर $(r)$ उसके मोलर द्रव्यमान $(M)$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$.
समान तापमान और दबाव पर $CO$ और $N_2$ गैसों के लिए,उनकी विसरण दरों का अनुपात: $\frac{r_{CO}}{r_{N_2}} = \sqrt{\frac{M_{N_2}}{M_{CO}}}$ होगा।
$CO$ का मोलर द्रव्यमान $12 + 16 = 28 \ g/mol$ है।
$N_2$ का मोलर द्रव्यमान $14 \times 2 = 28 \ g/mol$ है।
इन मानों को रखने पर: $\frac{r_{CO}}{r_{N_2}} = \sqrt{\frac{28}{28}} = \sqrt{1} = 1$.
अतः,अनुपात $1: 1$ है।

(B) $Si$ $(Silicon)$ और $Ge$ $(Germanium)$ प्रसिद्ध अर्धचालक हैं।
$As$ $(Arsenic)$ एक उपधातु है जिसका उपयोग अर्धचालकों में डोपिंग के लिए किया जाता है।
$Pb$ $(Lead)$ एक धातु है और यह एक सुचालक के रूप में कार्य करता है,अर्धचालक के रूप में नहीं।

(A) सबसे अधिक सक्रिय अधातु $B$ है क्योंकि इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी सबसे अधिक ऋणात्मक $(-328 \ kJ/mol)$ है।
सबसे अधिक सक्रिय धातु $A$ है क्योंकि इसकी प्रथम आयनन एन्थैल्पी सबसे कम $(419 \ kJ/mol)$ है।
सबसे कम सक्रिय तत्व $D$ है क्योंकि इसकी प्रथम आयनन एन्थैल्पी बहुत उच्च है और इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी धनात्मक है।
बाइनरी हैलाइड बनाने वाली धातु $C$ है,जिसकी क्रमिक आयनन ऊर्जाएं तुलनीय हैं।

(B) ग्राहम के विसरण नियम के अनुसार,विसरण की दर $r$,मोलर द्रव्यमान $M$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $r_1/r_2 = \sqrt{M_2/M_1}$.
यहाँ $r_{He}/r_x = 4$ दिया गया है,जहाँ $M_{He} = 4 \ g/mol$.
मान रखने पर: $4 = \sqrt{M_x/4}$.
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर: $16 = M_x/4$.
अतः,$M_x = 16 \times 4 = 64 \ g/mol$.
विकल्पों के मोलर द्रव्यमान की तुलना करने पर:
$M(ClO_2) = 67.5 \ g/mol$
$M(SO_2) = 64 \ g/mol$
$M(CO_2) = 44 \ g/mol$
$M(NO_2) = 46 \ g/mol$
$64 \ g/mol$ मोलर द्रव्यमान वाली गैस $SO_2$ है।

(C) आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ है,जिसे $PV = (m/M)RT$ के रूप में लिखा जा सकता है।
घनत्व $(d = m/V)$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $d = (PM) / (RT)$ प्राप्त होता है।
दिया गया है: $P = 76 \ cm \ Hg = 1 \ atm$,$T = 273 \ K$,$d = 1.94 \ g/dm^3$ (जो $1.94 \ g/L$ है),और $R = 0.0821 \ L \cdot atm \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}$।
मान रखने पर: $1.94 = (1 \times M) / (0.0821 \times 273)$।
$M = 1.94 \times 0.0821 \times 273 \approx 43.5 \ g/mol$।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $12 + 2 \times 16 = 44 \ g/mol$ है।
अतः,वह गैस $CO_2$ है।

(B) गैस के अणु उच्च वेग के साथ निरंतर यादृच्छिक गति में होते हैं और अन्य अणुओं के साथ टकराने पर अपनी दिशा बदलते रहते हैं। इसलिए,गैसों में अणुओं की पूर्ण अव्यवस्था होती है।

(C) $(I)$ गैसें बिना किसी यांत्रिक परिवर्तन की सहायता के समान रूप से मिश्रित हो जाती हैं। अणुओं के बीच की विशाल रिक्तियां अन्य तत्वों के अणुओं को एक-दूसरे के साथ आसानी से मिश्रित होने देती हैं।
अतः,कथन $(I)$ सही है।
$(II)$ गैसीय तत्व में अणुओं के बीच आकर्षण बल नगण्य होने के कारण वे सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं। इसलिए,अणु सभी दिशाओं में दबाव डालते हैं। अतः,कथन $(II)$ सही है।
$(III)$ गैसें अत्यधिक संपीड़ित होती हैं। चूंकि गैसीय तत्वों में अणु अन्य दो अवस्थाओं (ठोस और तरल) की तुलना में बड़ी दूरी पर बिखरे होते हैं,इसलिए ये अत्यधिक संपीड़ित होते हैं। अतः,कथन $(III)$ सही है।
$(IV)$ गैस पदार्थ की वह अवस्था है जिसका कोई निश्चित आकार और निश्चित आयतन नहीं होता है। अतः,कथन $(IV)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(I)$,$(II)$ और $(III)$ सही हैं लेकिन कथन $(IV)$ गलत है और इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।

(B) rms वेग का सूत्र $v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ है।
ऑक्सीजन $(O_2)$ के लिए,$T_1 = 27 + 273 = 300 \ K$ और $M_1 = 32 \ g/mol$ है। दिया गया है $v_{rms,1} = 800 \ m/s$.
मीथेन $(CH_4)$ के लिए,$T_2 = 600 \ K$ और $M_2 = 16 \ g/mol$ है। मान लीजिए $v_{rms,2} = x$.
अनुपात लेने पर: $\frac{v_{rms,1}}{v_{rms,2}} = \sqrt{\frac{T_1}{M_1} \times \frac{M_2}{T_2}}$.
मान रखने पर: $\frac{800}{x} = \sqrt{\frac{300}{32} \times \frac{16}{600}} = \sqrt{\frac{1}{2} \times \frac{1}{2}} = \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}$.
अतः,$x = 800 \times 2 = 1600 \ m/s$.
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(D) गैसों का गतिज आणविक सिद्धांत यह मानता है कि गैस के अणुओं के बीच कोई अंतर-आणविक आकर्षण बल नहीं होता है और गैस के अणुओं का आयतन गैस के कुल आयतन की तुलना में नगण्य होता है।
वास्तविक गैसें आदर्श व्यवहार से विचलित होती हैं क्योंकि ये दोनों धारणाएं पूरी तरह से सत्य नहीं हैं।
विशेष रूप से,वास्तविक गैस के अणुओं का एक निश्चित आयतन होता है और वे एक-दूसरे पर अंतर-आणविक आकर्षण बल लगाते हैं,जिसके कारण वे आदर्श गैस नियम $(PV = nRT)$ से विचलित हो जाते हैं।

(D) कैथोड किरणों की विशेषताएं इस प्रकार हैं:
$(1)$ कैथोड किरणें कैथोड से शुरू होती हैं और एनोड की ओर बढ़ती हैं। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ ये किरणें स्वयं दिखाई नहीं देती हैं,लेकिन $ZnS$ जैसे प्रतिदीप्त (fluorescent) पदार्थों की मदद से उनके व्यवहार को देखा जा सकता है। अतः,कथन $(2)$ गलत है।
$(3)$ विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति में,कैथोड किरणें ऋणावेशित कणों की तरह व्यवहार करती हैं,जो यह दर्शाता है कि इनमें इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,कथन $(3)$ गलत है।
$(4)$ कैथोड किरणों (इलेक्ट्रॉनों) की विशेषताएं इलेक्ट्रोड के पदार्थ या कैथोड रे ट्यूब में मौजूद गैस की प्रकृति पर निर्भर नहीं करती हैं। अतः,कथन $(4)$ सही है।

(B) $J.J.$ थॉमसन के कैथोड रे ट्यूब के प्रयोगों ने दिखाया कि सभी परमाणुओं में छोटे ऋणात्मक आवेशित उप-परमाणु कण या इलेक्ट्रॉन होते हैं।
थॉमसन ने परमाणु का प्लम पुडिंग मॉडल प्रस्तावित किया,जो यह बताता है कि धनात्मक आवेश समान रूप से वितरित होता है और इलेक्ट्रॉन इसमें धंसे होते हैं।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(D) किसी तरल द्वारा डूबी हुई वस्तु पर लगाया गया थ्रस्ट बल $(T_h)$,दबाव $(P)$ और क्षेत्रफल $(A)$ के गुणनफल के बराबर होता है।
$T_h = P \times A$
चूंकि दोनों डिस्क समान गहराई $(h)$ पर हैं,इसलिए दबाव $P = h \rho g$ दोनों के लिए समान है।
अतः,$T_h \propto A$.
$T_A : T_B = A_A : A_B = \pi (r_A)^2 : \pi (r_B)^2$
$T_A : T_B = (2)^2 : (4)^2 = 4 : 16 = 1 : 4$.

(B) दिया गया है: $p = 17$,$e = 18$,$n = 18$।
परमाणु क्रमांक $(Z)$ प्रोटॉन की संख्या के बराबर होता है,इसलिए $Z = 17$,जो क्लोरीन $(Cl)$ तत्व को दर्शाता है।
चूंकि इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(18)$ प्रोटॉन की संख्या $(17)$ से अधिक है,इसलिए स्पीशीज पर $-1$ का ऋण आवेश है,जो क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ बनाता है।
द्रव्यमान संख्या $(A)$ प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है: $A = p + n = 17 + 18 = 35$।
अतः,सही प्रतीक $_{17}^{35} Cl^{-}$ है।

(B) सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$ एक आयनिक यौगिक है जो एक निरंतर क्रिस्टल जालक के रूप में मौजूद होता है,न कि अलग अणुओं के रूप में।
इसलिए,इसके लिए 'आणविक द्रव्यमान' शब्द लागू नहीं होता है।
इसके बजाय,हम 'सूत्र द्रव्यमान' शब्द का उपयोग करते हैं।
$NaCl$ का सूत्र द्रव्यमान $Na$ $(23 \ amu)$ और $Cl$ $(35.5 \ amu)$ के परमाणु द्रव्यमानों के योग के रूप में गणना की जाती है।
सूत्र द्रव्यमान $= 23 + 35.5 = 58.5 \ amu$.

(A) एक तत्व को ${}_Z^A X$ के रूप में दर्शाया जाता है,जहाँ:
$Z$ परमाणु क्रमांक (प्रोटॉन की संख्या) है।
$A$ द्रव्यमान संख्या (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग) है।
${}_{16}^{32} S^{2-}$ के लिए:
प्रोटॉन की संख्या $= Z = 16$.
न्यूट्रॉन की संख्या $= A - Z = 32 - 16 = 16$.
चूंकि आयन पर $-2$ आवेश है,इसने $2$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त किए हैं।
इलेक्ट्रॉनों की संख्या $= Z + 2 = 16 + 2 = 18$.
अतः,प्रोटॉन,न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः $16, 16, 18$ है।

(C) किसी पदार्थ के एक मोल का ग्राम में द्रव्यमान उसका मोलर द्रव्यमान कहलाता है।
इसे $g \ mol^{-1}$ इकाई में व्यक्त किया जाता है।
अतः,विकल्प $(C)$ सही उत्तर है।

(C) आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियाँ वे परमाणु या आयन होते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
$O^{2-}$ के लिए: $8 + 2 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
$F^{-}$ के लिए: $9 + 1 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
$Na^{+}$ के लिए: $11 - 1 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
$Mg^{2+}$ के लिए: $12 - 2 = 10$ इलेक्ट्रॉन।
चूंकि इन सभी प्रजातियों में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए ये आइसोइलेक्ट्रॉनिक हैं।

(C) आइसोबार उन विभिन्न तत्वों के परमाणुओं को कहा जाता है जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न होते हैं।
उदाहरण के लिए,$^{40}_{18}Ar$ और $^{40}_{20}Ca$ आइसोबार हैं क्योंकि दोनों की द्रव्यमान संख्या $40$ है लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न ($18$ और $20$) हैं।

(D) हाइड्रोजन जैसे परमाणु में कक्षक की ऊर्जा $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \text{ eV}$ द्वारा दी जाती है।
जैसे-जैसे मुख्य क्वांटम संख्या $n$ बढ़ती है,$E_n$ का मान कम ऋणात्मक होता जाता है,जिसका अर्थ है कि कक्षक की कुल ऊर्जा बढ़ती है।
इसलिए,अभिकथन गलत है।
कारण बताता है कि ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन को धनावेशित नाभिक से दूर ले जाने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जो सही है क्योंकि स्थिर वैद्युत आकर्षण बल के विरुद्ध कार्य करना पड़ता है।
अतः,अभिकथन गलत है,लेकिन कारण सही है।
सही विकल्प $(D)$ है।

(D) हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों की $n$ वीं कक्षा में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \ eV$ द्वारा दी जाती है।
$Li^{+}$ के लिए,परमाणु क्रमांक $Z = 3$ और दूसरी कक्षा के लिए,$n = 2$ है।
$E = -13.6 \times \frac{3^2}{2^2} = -13.6 \times \frac{9}{4} = -30.6 \ eV$.
जूल में परिवर्तन: $E = -30.6 \times 1.602 \times 10^{-19} \ J \approx -4.905 \times 10^{-18} \ J$.
ऊर्जा का परिमाण $4.905 \times 10^{-18} \ J$ है।
$n$ वीं कक्षा की त्रिज्या $r_n = 0.529 \times \frac{n^2}{Z} \ \mathring{A}$ द्वारा दी जाती है।
$r_2 = 0.529 \times \frac{2^2}{3} = 0.529 \times \frac{4}{3} = 0.7053 \ \mathring{A}$.
चूंकि $1 \ \mathring{A} = 0.1 \ nm$,इसलिए $r_2 = 0.07053 \ nm \approx 0.0705 \ nm$.
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(C) दिया गया तरंगदैर्ध्य $\lambda = 6300 \ \mathring{A} = 6.3 \times 10^{-7} \ m$ है।
$(I)$ तरंग संख्या $(\bar{\nu})$ तरंगदैर्ध्य का व्युत्क्रम है:
$\bar{\nu} = \frac{1}{\lambda} = \frac{1}{6.3 \times 10^{-7} \ m} \approx 1.587 \times 10^6 \ m^{-1}$।
$(II)$ आवृत्ति $(\nu)$ के लिए सूत्र $\nu = \frac{c}{\lambda}$ है,जहाँ $c = 3 \times 10^8 \ m \ s^{-1}$:
$\nu = \frac{3 \times 10^8 \ m \ s^{-1}}{6.3 \times 10^{-7} \ m} \approx 4.761 \times 10^{14} \ s^{-1}$।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार,$\Delta x \times \Delta p \geq \frac{h}{4 \pi}$.
चूंकि $\Delta p = m \Delta v$,समीकरण $\Delta x \times m \Delta v \geq \frac{h}{4 \pi}$ हो जाता है।
दी गई मान: $m = 9.1 \times 10^{-28} \ g$,$v = 3 \times 10^4 \ cm/s$,और वेग में अनिश्चितता $\Delta v = 0.02 \ \%$ of $v = 6 \ cm/s$.
$h = 6.626 \times 10^{-27} \ erg \ s$ का उपयोग करने पर,
$\Delta x = \frac{6.626 \times 10^{-27}}{4 \times 3.1416 \times 9.1 \times 10^{-28} \times 6} \approx 9.66 \times 10^{-3} \ cm$.

(C) फोटोइलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा $(KE)$ समीकरण $KE = h\nu - h\nu_0$ द्वारा दी जाती है।
जब आपतित आवृत्ति $\nu > \nu_0$ होती है,तो $KE > 0$ होता है। अतः,कथन $3$ सही है।
यहाँ,$\nu$ आपतित प्रकाश की आवृत्ति है और $\nu_0$ देहली आवृत्ति है।
अन्य कथनों का विश्लेषण:
$1$. उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होती है,व्युत्क्रमानुपाती नहीं।
$2$. जब $\nu < \nu_0$ होता है,तो $KE < 0$ होता है,जो असंभव है; इसलिए,प्रकाश-विद्युत प्रभाव नहीं देखा जा सकता है।
$4$. जब $\nu = \nu_0$ होता है,तो $KE = 0$ होता है,जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन केवल उत्सर्जित होते हैं लेकिन उनके पास सतह से दूर जाने के लिए कोई गतिज ऊर्जा नहीं होती है।

(B) डी-ब्रोग्ली तरंग समीकरण $\lambda = \frac{h}{mv}$ है।
दिया गया है:
द्रव्यमान $(m)$ = $60 \ g = 0.06 \ kg$.
वेग $(v)$ = $10 \ ms^{-1}$.
प्लांक नियतांक $(h)$ = $6.63 \times 10^{-34} \ J \cdot s$.
मान रखने पर:
$\lambda = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{0.06 \times 10} = 1.105 \times 10^{-33} \ m$.
अतः,तरंगदैर्ध्य लगभग $1.1 \times 10^{-33} \ m$ है।

(A) $1 \ mol$ इलेक्ट्रॉनों के लिए बंधन ऊर्जा $250 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
एक इलेक्ट्रॉन के लिए ऊर्जा ज्ञात करने हेतु,आवोगाद्रो संख्या $(N_A = 6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1})$ से विभाजित करने पर:
$E = \frac{250 \times 10^3 \ J \ mol^{-1}}{6.022 \times 10^{23} \ mol^{-1}} = 4.151 \times 10^{-19} \ J$.
देहली ऊर्जा $E = h \nu_0$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $h = 6.626 \times 10^{-34} \ J \ s$ है।
$\nu_0 = \frac{E}{h} = \frac{4.151 \times 10^{-19} \ J}{6.626 \times 10^{-34} \ J \ s} \approx 6.26 \times 10^{14} \ s^{-1}$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) एक फोटॉन की ऊर्जा $E = h \nu$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $h = 6.626 \times 10^{-34} \ J \ s$ और $\nu = 3 \times 10^{12} \ Hz$ है।
एक फोटॉन की ऊर्जा $= 6.626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{12} = 1.9878 \times 10^{-21} \ J$ है।
एक मोल फोटॉन में $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ फोटॉन होते हैं।
इसलिए,आधे मोल फोटॉन में $\frac{1}{2} \times 6.022 \times 10^{23} = 3.011 \times 10^{23}$ फोटॉन होते हैं।
आधे मोल के लिए कुल ऊर्जा $= (1.9878 \times 10^{-21} \ J) \times (3.011 \times 10^{23}) = 598.5 \ J \approx 0.598 \ kJ$ है।
अतः,ऊर्जा $0.598 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
इसलिए,सही विकल्प $(B)$ है।

(C) डी-ब्रोग्ली समीकरण के अनुसार,$\lambda = \frac{h}{mv}$ है।
द्रव्यमान के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,$m = \frac{h}{\lambda v}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है: $h = 6.626 \times 10^{-34} \ kg \ m^2 \ s^{-1}$,$\lambda = 0.35 \ nm = 0.35 \times 10^{-9} \ m$,और $v = c = 3 \times 10^8 \ m \ s^{-1}$।
मान रखने पर: $m = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{0.35 \times 10^{-9} \times 3 \times 10^8} \ kg$।
$m = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{1.05 \times 10^{-1}} \ kg = 6.31 \times 10^{-33} \ kg$।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) एक कक्षक के लिए,मुख्य क्वांटम संख्या $n$ कोश को दर्शाती है,और दिगंशीय क्वांटम संख्या $l$ उपकोश को दर्शाती है।
दिया गया है $n=4$ और $l=1$।
चूंकि $l=1$ उपकोश $p$ के अनुरूप है,इसलिए कक्षक $4p$ है।
विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
$4s \rightarrow n=4, l=0$
$3d \rightarrow n=3, l=2$
$4d \rightarrow n=4, l=2$
$4p \rightarrow n=4, l=1$
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) श्रोडिंगर तरंग समीकरण इस प्रकार है:
$\frac{d^2 \psi}{dx^2} + \frac{d^2 \psi}{dy^2} + \frac{d^2 \psi}{dz^2} + \frac{8 \pi^2 m}{h^2}(E - V) \psi = 0$
जहाँ,$\psi =$ तरंग फलन,$m =$ इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान,$h =$ प्लांक नियतांक,$E =$ इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा,$V =$ इलेक्ट्रॉन की स्थितिज ऊर्जा।

(D) $Na_2O$ एक धातु ऑक्साइड है,जो प्रकृति में क्षारीय है। जल-अपघटन पर,यह $NaOH$ बनाता है,जो एक प्रबल क्षार है।
$Al_2O_3$ एक उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
$Cl_2O_7$ एक अधातु ऑक्साइड है,जो प्रकृति में अम्लीय है।
$CO$ एक उदासीन ऑक्साइड है।

(B) $Pauli$ के अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार,एक परमाणु में किन्हीं भी दो इलेक्ट्रॉनों के लिए चारों क्वांटम संख्याओं $(n, l, m_l, m_s)$ का सेट समान नहीं हो सकता है।
इसका तात्पर्य यह है कि एक कक्षक में विपरीत चक्रण (spin) वाले अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन ही रह सकते हैं।

(C) $K$ $(+1)$,$Sc$ $(+3)$,और $F$ $(-1)$ केवल एक ही गैर-शून्य ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
$O$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $-1, -2, +2$ हैं।
$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $-1$ से $+7$ तक होती हैं।
$N$ और $P$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $-3$ से $+5$ तक होती हैं।
$Sn$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $+2$ से $+4$ तक होती हैं।
$Ti$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $+2, +3, +4$ हैं।
अतः,एक से अधिक गैर-शून्य ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने वाले तत्व $O, Cl, N, P, Sn, Ti$ हैं।
इसलिए,ऐसे तत्वों की कुल संख्या $6$ है।
सही विकल्प $C$ है।

(B) $Cs$ (सीज़ियम) की परमाणु संख्या $55$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^1$ है।
इसे निकटतम अक्रिय गैस ज़ेनॉन ($Xe$,परमाणु संख्या $54$) के संदर्भ में $[Xe] 6s^1$ के रूप में लिखा जा सकता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) $n=1$ के लिए,कक्षक $1s$ ($1$ कक्षक) है।
$n=2$ के लिए,कक्षक $2s$ और $2p$ ($1+3=4$ कक्षक) हैं।
$n=3$ के लिए,कक्षक $3s$,$3p$,और $3d$ ($1+3+5=9$ कक्षक) हैं।
$n$ तक $3$ के लिए कक्षकों की कुल संख्या $1 + 4 + 9 = 14$ है।
प्रत्येक कक्षक $m_s = -\frac{1}{2}$ के साथ ठीक एक इलेक्ट्रॉन को समायोजित कर सकता है।
अतः,$m_s = -\frac{1}{2}$ वाले इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $14$ है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(B) कॉलम क्रोमैटोग्राफी में,जो यौगिक स्थिर प्रावस्था $(Al_2O_3)$ पर सबसे कम मजबूती से अधिशोषित होता है,वह तेजी से गति करता है और पहले बाहर निकलता है।
दिया गया क्रम $C, B, A$ है,जिसका अर्थ है कि $C$ सबसे कम मजबूती से अधिशोषित है,उसके बाद $B$,और $A$ सबसे अधिक मजबूती से अधिशोषित है।
इसलिए,अधिशोषण का क्रम $A > B > C$ है।
चूंकि $C$ पहले बाहर निकलता है,इसलिए यह अधिशोषक पर दुर्बलता से अधिशोषित होता है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।

(C) हाइड्रोजन एक द्विपरमाणुक अणु $(H_2)$ के रूप में मौजूद होता है और इसके सबसे बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रॉन $(1s^1)$ होता है।
जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन खो देता है,तो यह एक प्रोटॉन $(H^+)$ बनाता है।
अपने अत्यंत छोटे आकार (त्रिज्या $\approx 10^{-15} \ m$) के कारण,मुक्त प्रोटॉन $(H^+)$ विलयन में स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं रह सकता है; यह हमेशा अन्य अणुओं या आयनों के साथ जुड़ा रहता है (उदाहरण के लिए,पानी में $H_3O^+$ बनाना)।
इसलिए,कथन $3$ गलत है क्योंकि धनायन $(H^+)$ स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं रह सकता है।

(B) सबसे पहले,प्रत्येक गैस के मोलों की संख्या की गणना करें:
$n_{CH_4} = \frac{3.2 \ g}{16 \ g/mol} = 0.2 \ mol$
$n_{CO_2} = \frac{4.4 \ g}{44 \ g/mol} = 0.1 \ mol$
कुल मोल $n_{total} = 0.2 + 0.1 = 0.3 \ mol$
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करते हुए:
$P = \frac{n_{total}RT}{V}$
यहाँ $T = 27^{\circ}C = 300 \ K$,$V = 9 \ dm^3 = 9 \ L$,और $R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है:
$P = \frac{0.3 \times 0.0821 \times 300}{9} \ atm$
$P = \frac{7.389}{9} \ atm = 0.821 \ atm$
अतः,कुल दबाव लगभग $0.82 \ atm$ है।

(D) कथन $1, 2$ और $3$ सही हैं।
कथन $4$ गलत है क्योंकि पृष्ठीय तनाव का परिमाण अणुओं के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल की मजबूती के सीधे आनुपातिक होता है। अणुओं के बीच मजबूत आकर्षण बल होने पर पृष्ठीय तनाव का परिमाण अधिक होता है।

(B) दिया गया है: पानी का द्रव्यमान $m_w = 300 \text{ g}$,पानी का तापमान $T_w = 25^{\circ} \text{C}$।
बर्फ का द्रव्यमान $m_i = 100 \text{ g}$,बर्फ का तापमान $T_i = 0^{\circ} \text{C}$।
$0^{\circ} \text{C}$ पर बर्फ को $0^{\circ} \text{C}$ पर पानी में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा $Q_1 = m_i L_f$,जहाँ $L_f = 80 \text{ cal/g}$।
$Q_1 = 100 \times 80 = 8000 \text{ cal}$।
जब पानी $25^{\circ} \text{C}$ से $0^{\circ} \text{C}$ तक ठंडा होता है,तो मुक्त ऊष्मा $Q_2 = m_w c_w \Delta T$,जहाँ $c_w = 1 \text{ cal/g}^{\circ} \text{C}$।
$Q_2 = 300 \times 1 \times (25 - 0) = 7500 \text{ cal}$।
चूंकि $Q_2 < Q_1$,पानी द्वारा मुक्त की गई ऊष्मा पूरी बर्फ को पिघलाने के लिए पर्याप्त नहीं है।
इसलिए,मिश्रण $0^{\circ} \text{C}$ पर तापीय संतुलन प्राप्त करेगा,जिसमें पानी और कुछ बिना पिघली हुई बर्फ दोनों मौजूद होंगे।

(B) विस्तीर्ण गुणधर्म वे गुणधर्म हैं जो निकाय में उपस्थित पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करते हैं,जैसे कि $\text{आयतन}$,$\text{द्रव्यमान}$ और $\text{एन्थैल्पी}$।
गहन (intensive) गुणधर्म पदार्थ की मात्रा से स्वतंत्र होते हैं,जैसे कि $\text{तापमान}$,$\text{दाब}$ और $\text{घनत्व}$।
$\text{घनत्व} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{आयतन}} = \frac{\text{विस्तीर्ण गुणधर्म}}{\text{विस्तीर्ण गुणधर्म}} = \text{गहन गुणधर्म}$।
अतः,$\text{आयतन}$ एक विस्तीर्ण गुणधर्म है।

(D) अवस्था फलन पथ से स्वतंत्र होते हैं,जैसे एन्थैल्पी $(H)$,आंतरिक ऊर्जा $(U)$ और मुक्त ऊर्जा $(G)$।
कार्य $(W)$ एक पथ-निर्भर फलन है और यह अवस्था फलन नहीं है।

(B) रुद्धोष्म प्रक्रिया को एक ऐसी ऊष्मागतिक प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें निकाय और उसके परिवेश के बीच ऊष्मा का कोई आदान-प्रदान नहीं होता है।
इसलिए,रुद्धोष्म परिवर्तन के लिए,ऊष्मा विनिमय $(q)$ शून्य होता है $(q = 0)$.

(C) गैस द्वारा किया गया कार्य $W = p \Delta V$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
सम-आयतनिक प्रक्रिया (isochoric process) वह प्रक्रिया है जिसमें आयतन स्थिर रहता है,जिसका अर्थ है कि $\Delta V = 0$।
इस मान को कार्य के सूत्र में रखने पर,हमें $W = p \times 0 = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,नियत आयतन पर एक आदर्श गैस द्वारा किया गया कार्य $0$ होता है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।

(C) तापमान की तुलना करने के लिए,सभी मानों को केल्विन $(K)$ पैमाने में परिवर्तित करें:
$(A)$ $200^{\circ} F = (200 - 32) \times \frac{5}{9} + 273.15 = 93.33^{\circ} C + 273.15 = 366.48 \ K$
$(B)$ $278 \ K$
$(C)$ $105^{\circ} C = 105 + 273.15 = 378.15 \ K$
$(D)$ $105 \ K$
मानों की तुलना करने पर: $378.15 \ K > 366.48 \ K > 278 \ K > 105 \ K$.
अतः,$105^{\circ} C$ सबसे अधिक तापमान है। सही विकल्प $(C)$ है।

(A) मानक मोलर संभवन एन्थैल्पी,$\Delta_f H^{\circ}$,अपने मानक अवस्थाओं में घटक तत्वों के सापेक्ष यौगिक की स्थिरता का एक माप है। अधिक ऋणात्मक मान अधिक स्थिरता को दर्शाता है।
दिए गए क्षार धातु हैलाइडों के लिए,जालक ऊर्जा (lattice energy) स्थिरता निर्धारित करने वाला प्राथमिक कारक है।
बॉर्न-लैंडे समीकरण के अनुसार,जालक ऊर्जा अंतर-आयनिक दूरी $(r_+ + r_-)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
चूंकि हैलाइड आयन का आकार $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ के क्रम में बढ़ता है,इसलिए अंतर-आयनिक दूरी $NaF < NaCl < NaBr < NaI$ के क्रम में बढ़ती है।
परिणामस्वरूप,जालक ऊर्जा $NaF > NaCl > NaBr > NaI$ के क्रम में घटती है।
इसलिए,$NaF_{(s)}$ की मानक मोलर संभवन एन्थैल्पी का मान सबसे अधिक (परिमाण में) है।

(D) अभिक्रिया की मानक एन्थैल्पी परिवर्तन की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\Delta H_{rxn}^{\circ} = \sum \Delta H_f^{\circ} (\text{products}) - \sum \Delta H_f^{\circ} (\text{reactants})$.
अभिक्रिया $3 C_2 H_{2(g)} \longrightarrow C_6 H_{6(g)}$ के लिए,व्यंजक है: $\Delta H_{rxn}^{\circ} = [1 \times \Delta H_f^{\circ}(C_6 H_6)] - [3 \times \Delta H_f^{\circ}(C_2 H_2)]$.
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta H_{rxn}^{\circ} = [1 \times 90 \ kJ \ mol^{-1}] - [3 \times 250 \ kJ \ mol^{-1}]$.
$\Delta H_{rxn}^{\circ} = 90 \ kJ \ mol^{-1} - 750 \ kJ \ mol^{-1} = -660 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) एन्ट्रॉपी किसी निकाय की अव्यवस्था या यादृच्छिकता का माप है।
जब कोई पदार्थ तरल अवस्था से ठोस अवस्था में बदलता है,तो कण अधिक व्यवस्थित हो जाते हैं,जिससे एन्ट्रॉपी में कमी $(\Delta S < 0)$ आती है।
पानी के जमने की प्रक्रिया में,तरल पानी के अणु (जो अधिक अव्यवस्थित होते हैं) बर्फ की कठोर क्रिस्टलीय संरचना (जो अधिक व्यवस्थित होती है) में बदल जाते हैं।
इसलिए,एन्ट्रॉपी में परिवर्तन ऋणात्मक होता है।
अतः,विकल्प $(B)$ सही है।

(B) अभिक्रिया के स्वतः प्रवर्तित होने के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिए। यह संबंध $\Delta G = \Delta H - T \Delta S$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ $\Delta H > 0$ (ऊष्माशोषी) और $\Delta S > 0$ (एन्ट्रॉपी में वृद्धि) दिया गया है।
$\Delta G < 0$ होने के लिए,$T \Delta S$ का मान $\Delta H$ से अधिक होना चाहिए।
यह स्थिति उच्च तापमान पर पूरी होती है।
अतः,अभिक्रिया उच्च तापमान पर स्वतः प्रवर्तित होती है।
सही विकल्प $B$ है।