GSEB 2020 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) एक रैखिक प्रोग्रामिंग $(LP)$ समस्या में,सुसंगत क्षेत्र (feasible region) उन सभी बिंदुओं का समूह है जो दी गई सभी बाधाओं को एक साथ संतुष्ट करते हैं,जिसमें गैर-ऋणात्मकता प्रतिबंध भी शामिल हैं।
इस सुसंगत क्षेत्र के भीतर या उसकी सीमा पर स्थित किसी भी बिंदु को एक सुसंगत हल कहा जाता है।
इसलिए,परिभाषा के अनुसार,एक सुसंगत हल को समस्या की सभी बाधाओं को एक साथ संतुष्ट करना चाहिए।

(D) उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो स्वयं किसी स्थायी रासायनिक परिवर्तन से गुजरे बिना रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है।
यह $Activation \ energy$ $(E_a)$ को कम करके अभिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है।
यह अभिक्रिया की $Gibbs \ energy$ $(\Delta G)$,$Enthalpy$ $(\Delta H)$ या $Equilibrium \ constant$ $(K_{eq})$ को नहीं बदलता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) आरेनियस समीकरण $k = A e^{-E_a / RT}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$
यह समीकरण एक सीधी रेखा $y = mx + c$ के रूप में है,जहाँ:
$y = \ln k$
$x = \frac{1}{T}$
$m = -\frac{E_a}{R}$ (ढाल)
$c = \ln A$ (अंतःखंड)
चूंकि ढाल ऋणात्मक $(-\frac{E_a}{R})$ है,इसलिए $\ln k$ बनाम $\frac{1}{T}$ का ग्राफ एक सीधी रेखा है जिसकी ढाल ऋणात्मक है और $y$-अक्ष पर अंतःखंड धनात्मक है।
यह विकल्प $C$ में दिखाए गए ग्राफ के अनुरूप है।

(C) अपघटन अभिक्रिया है: $2NH_{3(g)} \rightarrow N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$
शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,अभिक्रिया की दर वेग स्थिरांक $k$ के बराबर होती है।
$\text{Rate} = k = 2.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $\text{Rate} = -\frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt} = \frac{d[N_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$.
अतः,$N_2$ के उत्पादन की दर अभिक्रिया की दर के बराबर है।
$\frac{d[N_2]}{dt} = \text{Rate} = 2.5 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.

(B) $IUPAC$ नाम टेट्राएमीनएक्वाक्लोरिडोकोबाल्ट$(III)$ क्लोराइड है।
$1$. केंद्रीय धातु आयन $Co$ है जिसकी ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$2$. लिगेंड्स में चार एमीन $(NH_3)$,एक एक्वा $(H_2O)$ और एक क्लोरिडो $(Cl^-)$ समूह समन्वय क्षेत्र के भीतर हैं।
$3$. समन्वय क्षेत्र का कुल आवेश: $x + 4(0) + 1(0) + 1(-1) = +3$ के अनुसार,संकुल का आवेश $+2$ है।
$4$. इस $+2$ आवेश को संतुलित करने के लिए समन्वय क्षेत्र के बाहर दो क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ की आवश्यकता होती है।
$5$. अतः,सही सूत्र $[Co(NH_3)_4(H_2O)Cl]Cl_2$ है।

(C) उभयधर्मी ऑक्साइड वे होते हैं जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
$Cr_2O_3$ एक प्रसिद्ध उभयधर्मी ऑक्साइड है।
$V_2O_5$ भी उभयधर्मी गुण प्रदर्शित करता है,हालाँकि यह मुख्य रूप से अम्लीय है,यह प्रबल क्षार के साथ अभिक्रिया करके वैनेडेट्स बनाता है और प्रबल अम्ल के साथ अभिक्रिया करके ऑक्सोवैनेडियम आयन बनाता है।
$Mn_2O_7$ और $CrO_3$ अम्लीय ऑक्साइड हैं।
$CrO$ क्षारीय ऑक्साइड है।
$V_2O_4$ क्षारीय ऑक्साइड है।
अतः,सही युग्म $V_2O_5$ और $Cr_2O_3$ है।

(B) कोहलराउश के स्वतंत्र आयनों के अभिगमन के नियम के अनुसार,अनंत तनुता पर एक दुर्बल विद्युत अपघट्य की मोलर चालकता की गणना प्रबल विद्युत अपघट्यों की मोलर चालकता का उपयोग करके की जा सकती है।
एसिटिक एसिड $(HAc)$ के लिए,व्यंजक है:
$\Lambda_{m(HAc)}^0 = \lambda_{H^+} + \lambda_{Ac^-}$
प्रबल विद्युत अपघट्यों $HCl$,$NaAc$,और $NaCl$ का उपयोग करते हुए:
$\Lambda_{m(HCl)}^0 = \lambda_{H^+} + \lambda_{Cl^-}$
$\Lambda_{m(NaAc)}^0 = \lambda_{Na^+} + \lambda_{Ac^-}$
$\Lambda_{m(NaCl)}^0 = \lambda_{Na^+} + \lambda_{Cl^-}$
इसलिए,$\Lambda_{m(HCl)}^0 + \Lambda_{m(NaAc)}^0 - \Lambda_{m(NaCl)}^0 = (\lambda_{H^+} + \lambda_{Cl^-}) + (\lambda_{Na^+} + \lambda_{Ac^-}) - (\lambda_{Na^+} + \lambda_{Cl^-}) = \lambda_{H^+} + \lambda_{Ac^-} = \Lambda_{m(HAc)}^0$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) अपचायक क्षमता मानक अपचयन विभव $(E^\circ)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है। $E^\circ$ का मान जितना कम (अधिक ऋणात्मक) होगा,अपचायक उतना ही प्रबल होगा।
दिए गए मानक अपचयन विभव:
$E^\circ_{Ag^{+}/Ag} = 0.80 \ V$
$E^\circ_{Hg^{2+}/Hg} = 0.79 \ V$
$E^\circ_{Cr^{3+}/Cr} = -0.74 \ V$
$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -2.37 \ V$
इन मानों की तुलना करने पर,अपचायक क्षमता का बढ़ता क्रम: $Ag < Hg < Cr < Mg$ है।

(B) जब एक विद्युत रासायनिक सेल पर एक बाहरी विरोधी विभव $(E_{ext})$ लगाया जाता है और उसे धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है,तो अभिक्रिया उसी दिशा में जारी रहती है जब तक कि $E_{ext} = E_{cell}$ न हो जाए।
यदि $E_{ext}$ को और अधिक बढ़ाया जाता है ताकि $E_{ext} > E_{cell}$ हो जाए,तो अभिक्रिया उलट जाती है और सेल एक विद्युत अपघटनी सेल की तरह व्यवहार करता है।

(C) दिया गया है: $30 \% \ w/w$ $NaOH$ विलयन।
इसका अर्थ है कि $100 \ g$ विलयन में $30 \ g$ $NaOH$ उपस्थित है।
विलेय $(NaOH)$ का द्रव्यमान $= 30 \ g$।
विलायक (जल) का द्रव्यमान $= 100 \ g - 30 \ g = 70 \ g = 0.07 \ kg$।
$NaOH$ का मोलर द्रव्यमान $= 23 + 16 + 1 = 40 \ g/mol$।
$NaOH$ के मोल $= \frac{30 \ g}{40 \ g/mol} = 0.75 \ mol$।
मोललता $(m)$ $= \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{0.75 \ mol}{0.07 \ kg} = 10.71 \ m$।