IIT JEE 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

નીચેની પ્રક્રિયામાં બનતી મુખ્ય નીપજ કઈ છે?

નીચેનામાંથી કયું બંધારણ મેસો-બ્યુટેન-$2,3$-ડાયોલના સૌથી વધુ સ્થાયી બંધારણને અનુરૂપ છે -

નીચેની પ્રતિક્રિયા યોજના માટે,તીરની સાથે ટકાવારી ઉપજ આપવામાં આવી છે. $x \ g$ અને $y \ g$ એ અનુક્રમે $R$ અને $U$ ના દળ છે. ($H$,$C$ અને $O$ ના મોલર દળ અનુક્રમે $1$,$12$ અને $16 \ g \ mol^{-1}$ છે). $(1)$ $x$ નું મૂલ્ય કેટલું છે? $(2)$ $y$ નું મૂલ્ય કેટલું છે?

પ્રક્રિયા $X(s) \rightleftharpoons Y(s) + Z(g)$ માટે,$\ln \frac{p_z}{p^\ominus}$ વિરુદ્ધ $\frac{10^4}{T}$ નો આલેખ નીચે આપેલ છે,જ્યાં $p_z$ એ તાપમાન $T$ પર વાયુ $Z$ નું દબાણ (bar માં) છે અને $p^\ominus = 1 \ bar$ છે.
(આપેલ છે,$\frac{d(\ln K)}{d(\frac{1}{T})} = -\frac{\Delta H^\ominus}{R}$,જ્યાં સંતુલન અચળાંક,$K = \frac{p_z}{p^\ominus}$ અને વાયુ અચળાંક,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$)
$(1)$ પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત એન્થાલ્પી,$\Delta H^\ominus$ ($kJ \ mol^{-1}$ માં) નું મૂલ્ય. . . . . . .
$(2)$ $1000 \ K$ તાપમાને આપેલી પ્રક્રિયા માટે $\Delta S^\ominus$ ($J \ K^{-1} \ mol^{-1}$ માં) નું મૂલ્ય. . . . . .
$(1)$ અને $(2)$ માટે જવાબ આપો.

$Q$ ની $PhSNa$ સાથેની પ્રક્રિયાથી એક કાર્બનિક સંયોજન (મુખ્ય નીપજ) મળે છે જે $Na_2O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કર્યા પછી $BaCl_2$ ઉમેરતા પોઝિટિવ કેરિયસ કસોટી આપે છે. $Q$ માટે સાચો વિકલ્પ (વિકલ્પો) કયો (કયા) છે?

એક આદર્શ વાયુ અવસ્થા $I$ થી અવસ્થા $II$ સુધી પ્રતિવર્તી સમતાપી વિસ્તરણ અનુભવે છે અને ત્યારબાદ અવસ્થા $II$ થી અવસ્થા $III$ સુધી પ્રતિવર્તી સમોષ્મી વિસ્તરણ અનુભવે છે. અવસ્થા $I$ થી અવસ્થા $III$ સુધીના ફેરફારોને દર્શાવતો સાચો આલેખ (આલેખો) કયો (કયા) છે?
($p$ : દબાણ,$V$ : કદ,$T$ : તાપમાન,$H$ : એન્થાલ્પી,$S$ : એન્ટ્રોપી)

$1-$મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ$-1-$ઈનનું $Br_2$ અને $UV$ પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને મોનો-બ્રોમિનેશન કરવાથી બનતા શક્ય આઈસોમર્સ (સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સ સહિત) ની મહત્તમ સંખ્યા કેટલી છે?

નીચે આપેલી પ્રક્રિયામાં,મુખ્ય નીપજ $P$ માં $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા કેટલી છે. . . . .

$x \ g$ $Sn$ ની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયાથી જથ્થાત્મક રીતે ક્ષાર ઉત્પન્ન થાય છે. આ ક્ષારનો સંપૂર્ણ જથ્થો $y \ g$ નાઈટ્રોબેન્ઝીન સાથે જરૂરી $HCl$ ની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને $1.29 \ g$ કાર્બનિક ક્ષાર (એનિલીનિયમ ક્લોરાઈડ) જથ્થાત્મક રીતે આપે છે.
$(1)$ $x$ નું મૂલ્ય છે. . . . .
$(2)$ $y$ નું મૂલ્ય છે. . . . .

લોખંડ ધરાવતા એક નમૂના $(5.6 \ g)$ ને $250 \ mL$ દ્રાવણ તૈયાર કરવા માટે ઠંડા મંદ $HCl$ માં સંપૂર્ણપણે ઓગાળવામાં આવે છે. આ દ્રાવણના $25.0 \ mL$ ના ટાઇટ્રેશન માટે અંતિમ બિંદુ સુધી પહોંચવા માટે $0.03 \ M \ KMnO_4$ ના $12.5 \ mL$ ની જરૂર પડે છે. $250 \ mL$ દ્રાવણમાં હાજર $Fe^{2+}$ ના મોલની સંખ્યા $x \times 10^{-2}$ છે ($FeCl_2$ નું સંપૂર્ણ વિઘટન ધ્યાનમાં લો). નમૂનામાં હાજર લોખંડનું પ્રમાણ વજનથી $y \%$ છે. (ધારો કે: $KMnO_4$ દ્રાવણમાં ફક્ત $Fe^{2+}$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઉપયોગ કરો: લોખંડનું મોલર દળ $56 \ g \ mol^{-1}$)
$(1)$ $x$ નું મૂલ્ય. . . . .
$(2)$ $y$ નું મૂલ્ય. . . . .

બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જાની માત્રા તે જ બંધ બનતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જાની માત્રા જેટલી જ હોય છે. વાયુ અવસ્થામાં,બંધના હોમોલિટીક વિભાજન માટે જરૂરી ઉર્જાને બોન્ડ ડિસોસિએશન એનર્જી $(BDE)$ અથવા બંધની મજબૂતી કહેવામાં આવે છે. $BDE$ એ બંધના $s$-કેરેક્ટર અને બનતા રેડિકલની સ્થિરતા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. ટૂંકા બંધ સામાન્ય રીતે મજબૂત બંધ હોય છે. કેટલાક બંધ માટે $BDE$ નીચે મુજબ છે:
$Cl-Cl_{(g)} \rightarrow Cl^{\bullet}_{(g)} + Cl^{\bullet}_{(g)} \quad \Delta H^{\circ} = 58 \text{ kcal mol}^{-1}$
$CH_3-Cl_{\text{(g)}} \rightarrow CH_3^{\bullet}{_{\text{(g)}}} + Cl^{\bullet}{_{\text{(g)}}} \quad \Delta H^{\circ} = 85 \text{ kcal mol}^{-1}$ $H-Cl_{(g)} \rightarrow H^{\bullet}_{(g)} + Cl^{\bullet}_{(g)} \quad \Delta H^{\circ} = 103 \text{ kcal mol}^{-1}$
$(1)$ કોલમ $J$ માં $C-H$ બંધ (ઘાટા અક્ષરોમાં દર્શાવેલ) ની કોલમ $K$ માં તેમના $BDE$ સાથેની સાચી જોડી છે:

કોલમ $J$ અણુ	કોલમ $K$ $BDE \text{ (kcal mol}^{-1})$
$(P)$ $H-CH(CH_3)_2$	$(i)$ $132$
$(Q)$ $H-CH_2Ph$	$(ii)$ $110$
$(R)$ $H-CH=CH_2$	$(iii)$ $95$
$(S)$ $H-C \equiv CH$	$(iv)$ $88$

$(A)$ $P-iii, Q-iv, R-ii, S-i$
$(B)$ $P-i, Q-ii, R-iii, S-iv$
$(C)$ $P-iii, Q-ii, R-i, S-iv$
$(D)$ $P-ii, Q-i, R-iv, S-iii$
$(2)$ નીચેની પ્રતિક્રિયા માટે:
$CH_{4(g)} + Cl_{2(g)} \xrightarrow{\text{light}} CH_3Cl_{(g)} + HCl_{(g)}$
સાચું વિધાન છે:
$(A)$ શરૂઆતનું પગલું એક્ઝોથર્મિક છે જેમાં $\Delta H^{\circ} = -58 \text{ kcal mol}^{-1}$.
$(B)$ $CH_3^{\bullet}$ નિર્માણ સાથે સંકળાયેલ પ્રસારણ પગલું એક્ઝોથર્મિક છે જેમાં $\Delta H^{\circ} = -2 \text{ kcal mol}^{-1}$.
$(C)$ $CH_3Cl$ નિર્માણ સાથે સંકળાયેલ પ્રસારણ પગલું એન્ડોથર્મિક છે જેમાં $\Delta H^{\circ} = +27 \text{ kcal mol}^{-1}$.
$(D)$ પ્રતિક્રિયા એક્ઝોથર્મિક છે જેમાં $\Delta H^{\circ} = -25 \text{ kcal mol}^{-1}$.

આદર્શ વાયુનો એક મોલ $900 \ K$ તાપમાને બે પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયાઓ,$I$ અને ત્યારબાદ $II$ માંથી પસાર થાય છે,જે નીચે આલેખમાં દર્શાવેલ છે. જો બંને પ્રક્રિયાઓમાં વાયુ દ્વારા થયેલ કાર્ય સમાન હોય,તો $\ln \frac{V_3}{V_2}$ નું મૂલ્ય શોધો. ($U$: આંતરિક ઉર્જા,$S$: એન્ટ્રોપી,$p$: દબાણ,$V$: કદ,$R$: વાયુ અચળાંક). (આપેલ છે: અચળ કદ પર મોલર ઉષ્મા ધારિતા,$C_{V, m} = \frac{5}{2} R$)

એક હિલિયમ $(He)$ પરમાણુ ધ્યાનમાં લો જે $330 \ nm$ તરંગલંબાઇ ધરાવતો ફોટોન શોષે છે. ફોટોન શોષણ પછી $He$ પરમાણુના વેગમાં થતો ફેરફાર ($cm \ s^{-1}$ માં) . . . . . . છે.
(ધારો કે: ફોટોન શોષાય ત્યારે વેગમાનનું સંરક્ષણ થાય છે. ઉપયોગ કરો: પ્લાન્ક અચળાંક $= 6.6 \times 10^{-34} \ J \ s$,એવોગેડ્રો આંક $= 6 \times 10^{23} \ mol^{-1}$,$He$ નું મોલર દળ $= 4 \ g \ mol^{-1}$)

$ClO_2$ ના ઓઝોનોલિસિસથી ક્લોરિનનો એક ઓક્સાઈડ મળે છે. આ ઓક્સાઈડમાં ક્લોરિનની સરેરાશ ઓક્સિડેશન અવસ્થા . . . . . છે.

કેશન $X$ અને એનાયન $Y$ થી બનેલા ક્ષારની નીચે દર્શાવેલ ક્લોઝ-પેક્ડ રચના માટે (સ્પષ્ટતા માટે માત્ર એક બાજુના આયનો દર્શાવેલ છે),પેકિંગ ફ્રેક્શન આશરે કેટલું હશે?
$\text{(પેકિંગ ફ્રેક્શન} = \frac{\text{પેકિંગ કાર્યક્ષમતા}}{100}\text{)}$

$[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ અને $[CuF_6]^{3-}$ ની ગણતરી કરેલ સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $BM$ માં અનુક્રમે કેટલી થાય? ($Cr$ અને $Cu$ ના પરમાણુ ક્રમાંક અનુક્રમે $24$ અને $29$ છે).

$0.1 \ m$ મોલાલ સિલ્વર નાઈટ્રેટ દ્રાવણ (દ્રાવણ $A$) માં પાણીનું ઉત્કલનબિંદુ $x \ ^{\circ}C$ છે. આ દ્રાવણ $A$ માં,સમાન કદનું $0.1 \ m$ મોલાલ જલીય બેરિયમ ક્લોરાઈડ દ્રાવણ ઉમેરીને નવું દ્રાવણ $B$ બનાવવામાં આવે છે. બે દ્રાવણો $A$ અને $B$ માં પાણીના ઉત્કલનબિંદુમાં તફાવત $y \times 10^{-2} \ ^{\circ}C$ છે. (ધારો કે: દ્રાવણ $A$ અને $B$ ની ઘનતા પાણી જેટલી જ છે અને દ્રાવ્ય ક્ષારો સંપૂર્ણપણે વિયોજન પામે છે. ઉપયોગ કરો: મોલલ ઉન્નયન અચળાંક,$K_b = 0.5 \ K \ kg \ mol^{-1}$; શુદ્ધ પાણીનું ઉત્કલનબિંદુ $100 \ ^{\circ}C$.) $(1)$ $x$ નું મૂલ્ય કેટલું છે? $(2)$ $|y|$ નું મૂલ્ય કેટલું છે?

$D$-ગ્લુકોઝ આપેલ છે. કયું સંયોજન (સંયોજનો) $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એવું નીપજ આપશે જેનું વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ $[\alpha]_{D}=-52.7^{\circ}$ હોય?

કોલોઇડ્સને સંબંધિત સાચું/સાચા વિધાન/વિધાનો કયું/કયા છે?
$(A)$ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા કોલોઇડલ સોલના અવક્ષેપનની પ્રક્રિયાને પેપ્ટાઇઝેશન કહેવામાં આવે છે.
$(B)$ સમાન સાંદ્રતાએ કોલોઇડલ દ્રાવણ સાચા દ્રાવણ કરતા ઊંચા તાપમાને થીજી જાય છે.
$(C)$ સર્ફેક્ટન્ટ્સ ક્રિટિકલ મિસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ થી ઉપર મિસેલ બનાવે છે. $CMC$ તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
$(D)$ મિસેલ્સ એ મેક્રોમોલેક્યુલર કોલોઇડ્સ છે.

ધાતુ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ સંબંધિત સાચું(સાચા) વિધાન(વિધાનો) કયું(કયા) છે?
$(A)$ $PbS$ અને $PbO$ નું મિશ્રણ સ્વયં-રિડક્શન પામીને $Pb$ અને $SO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(B)$ કોપર પાયરાઇટ્સમાંથી કોપરના નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયામાં,કોપર સિલિકેટ બનાવવા માટે સિલિકા ઉમેરવામાં આવે છે.
$(C)$ કોપરની સલ્ફાઇડ અયસ્કનું રોસ્ટિંગ દ્વારા આંશિક ઓક્સિડેશન અને ત્યારબાદ સ્વયં-રિડક્શન કરવાથી બ્લિસ્ટર કોપર મળે છે.
$(D)$ સાયનાઇડ પ્રક્રિયામાં,$Na[Au(CN)_2]$ માંથી સોનાને અવક્ષેપિત કરવા માટે ઝિંક પાવડરનો ઉપયોગ થાય છે.

બે ક્ષારોના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવણ $S$ તૈયાર કરવામાં આવે છે,જે નીચે મુજબના પરિણામો આપે છે:
સફેદ અવક્ષેપ $\xleftarrow{\text{મંદ } NaOH(aq.) \text{ ઓરડાના તાપમાને}}$ $S$ (ક્ષારોનું જલીય દ્રાવણ) $\xrightarrow{\text{મંદ } HCl(aq.) \text{ ઓરડાના તાપમાને}}$ માત્ર સફેદ અવક્ષેપ
ક્ષારના મિશ્રણ માટે સાચો વિકલ્પ(ઓ) છે:
$A$. $Pb(NO_3)_2$ અને $Zn(NO_3)_2$
$B$. $Pb(NO_3)_2$ અને $Bi(NO_3)_3$
$C$. $AgNO_3$ અને $Bi(NO_3)_3$
$D$. $Pb(NO_3)_2$ અને $Hg(NO_3)_2$

$[Pt(NH_3)_4Cl_2]Br_2$ માટે શક્ય આઈસોમર્સની કુલ સંખ્યા . . . . . . . છે.

$o$-ઝાયલીન મુખ્ય નીપજ તરીકે મળે તેવી પ્રક્રિયા શ્રેણી (શ્રેણીઓ) કઈ છે?

નીચેની પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી માટે સાચો વિકલ્પ(ઓ) છે:
$(A)$ $Q = KNO_2, W = LiAlH_4$
$(B)$ $R =$ બેન્ઝેનેમાઈન,$V = KCN$
$(C)$ $Q = AgNO_2, R =$ ફિનાઈલમેથેનેમાઈન
$(D)$ $W = LiAlH_4, V = AgCN$

નીચેની પ્રક્રિયા માટે
$2X + Y \xrightarrow{i} P$
પ્રક્રિયાનો વેગ $\frac{d[P]}{dt} = k[X]$ છે. $1.0 \ L$ દ્રાવણ બનાવવા માટે $X$ ના બે મોલ અને $Y$ ના એક મોલ મિશ્ર કરવામાં આવે છે. $50 \ s$ પર,પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં $Y$ ના $0.5 \ mol$ બાકી રહે છે. પ્રક્રિયા વિશે સાચું વિધાન(નો) કયું(કયા) છે?
(ઉપયોગ કરો: $\ln 2 = 0.693$)
$(A)$ પ્રક્રિયાનો વેગ અચળાંક,$k$,$13.86 \times 10^{-4} \ s^{-1}$ છે.
$(B)$ $X$ નું અર્ધ-આયુષ્ય $50 \ s$ છે.
$(C)$ $50 \ s$ પર,$-\frac{d[X]}{dt} = 13.86 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ છે.
$(D)$ $100 \ s$ પર,$-\frac{d[Y]}{dt} = 3.46 \times 10^{-3} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ છે.

$298 \ K$ તાપમાને કેટલાક પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ નીચે મુજબ છે:

$Pb^{2+} / Pb$	$-0.13 \ V$
$Ni^{2+} / Ni$	$-0.24 \ V$
$Cd^{2+} / Cd$	$-0.40 \ V$
$Fe^{2+} / Fe$	$-0.44 \ V$

$0.001 \ M$ $X^{2+}$ અને $0.1 \ M$ $Y^{2+}$ ધરાવતા દ્રાવણમાં,ધાતુના સળિયા $X$ અને $Y$ ને દાખલ કરવામાં આવે છે ($298 \ K$ પર) અને વાહક તાર દ્વારા જોડવામાં આવે છે. આના પરિણામે $X$ નું વિસર્જન (dissolution) થાય છે. $X$ અને $Y$ ના યોગ્ય સંયોજન(ઓ) અનુક્રમે છે:
(આપેલ છે: વાયુ અચળાંક,$R = 8.314 \ J \ K^{-1} \ mol^{-1}$,ફેરાડે અચળાંક,$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$)
$(A) \ Cd$ અને $Ni \ \ (B) \ Cd$ અને $Fe \ \ (C) \ Ni$ અને $Pb \ \ (D) \ Ni$ અને $Fe$

સંકીર્ણની જોડી(ઓ) જેમાં બંને સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે તે છે:
નોંધ: $py = \text{pyridine}$
આપેલ છે: $Fe, Co, Ni$ અને $Cu$ ના પરમાણુ ક્રમાંક અનુક્રમે $26, 27, 28$ અને $29$ છે.
$(A)$ $[FeCl_4]^-$ અને $[Fe(CO)_4]^{2-}$
$(B)$ $[Co(CO)_4]^-$ અને $[CoCl_4]^{2-}$
$(C)$ $[Ni(CO)_4]$ અને $[Ni(CN)_4]^{2-}$
$(D)$ $[Cu(py)_4]^+$ અને $[Cu(CN)_4]^{3-}$

ફોસ્ફરસના ઓક્સોએસિડ્સ સંબંધિત સાચું/સાચા વિધાન/વિધાનો કયું/કયા છે?
$(A)$ ગરમ કરવા પર,$H_3PO_3$ અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા દ્વારા $H_3PO_4$ અને $PH_3$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(B)$ જ્યારે $H_3PO_3$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરી શકે છે,ત્યારે $H_3PO_4$ કરી શકતું નથી.
$(C)$ $H_3PO_3$ એ મોનોબેઝિક એસિડ છે.
$(D)$ $H_3PO_3$ માં $P-H$ બંધનો $H$ પરમાણુ પાણીમાં આયનીકરણ પામતો નથી.

$298 \ K$ તાપમાને,એક નિર્બળ મોનોબેઝિક એસિડની સીમિત મોલર વાહકતા $4 \times 10^2 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ છે. $298 \ K$ તાપમાને,એસિડના જલીય દ્રાવણ માટે વિયોજન અંશ $\alpha$ છે અને મોલર વાહકતા $y \times 10^2 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ છે. $298 \ K$ તાપમાને,પાણી સાથે $20$ ગણું મંદન કરવા પર,દ્રાવણની મોલર વાહકતા $3y \times 10^2 \ S \ cm^2 \ mol^{-1}$ થાય છે. $(1)$ $\alpha$ નું મૂલ્ય શોધો. $(2)$ $y$ નું મૂલ્ય શોધો.

$K_3[Fe(CN)_6]$ ની તાજી બનાવેલ $FeSO_4$ ના દ્રાવણ સાથેની પ્રતિક્રિયા ઘેરા વાદળી રંગના અવક્ષેપ આપે છે જેને ટર્નબુલ બ્લુ કહેવાય છે. $K_4[Fe(CN)_6]$ ની $FeSO_4$ ના દ્રાવણ સાથે હવાની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીમાં પ્રતિક્રિયા સફેદ અવક્ષેપ $X$ આપે છે,જે હવામાં વાદળી થઈ જાય છે. $FeSO_4$ ના દ્રાવણને $NaNO_3$ સાથે મિશ્ર કરીને,ત્યારબાદ ટેસ્ટ ટ્યુબની બાજુમાંથી સાંદ્ર $H_2SO_4$ ધીમે ધીમે ઉમેરતા કથ્થઈ રંગનું વલય (brown ring) બને છે.
અવક્ષેપ $X$ શું છે?
$(A)$ $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$
$(B)$ $Fe[Fe(CN)_6]$
$(C)$ $K_2Fe[Fe(CN)_6]$
$(D)$ $KFe[Fe(CN)_6]$
નીચેનામાંથી,કથ્થઈ રંગનું વલય કોના નિર્માણને કારણે છે?
$(A)$ $[Fe(NO)_2(SO_4)_2]^{2-}$
$(B)$ $[Fe(NO)_2(H_2O)_4]^{3+}$
$(C)$ $[Fe(NO)_4(SO_4)_2]$
$(D)$ $[Fe(H_2O)_5(NO)]SO_4$