KCET 2014 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) दिया गया है कि $A$ एक $3 \times 4$ आव्यूह है,इसलिए इसका परिवर्त आव्यूह $A'$ एक $4 \times 3$ आव्यूह होगा।
गुणनफल $A'B$ के परिभाषित होने के लिए,$A'$ के स्तंभों की संख्या $B$ की पंक्तियों की संख्या के बराबर होनी चाहिए। चूंकि $A'$ का क्रम $4 \times 3$ है,इसलिए $B$ में $3$ पंक्तियाँ होनी चाहिए। मान लीजिए $B$ का क्रम $3 \times p$ है।
गुणनफल $BA'$ के परिभाषित होने के लिए,$B$ के स्तंभों की संख्या $A'$ की पंक्तियों की संख्या के बराबर होनी चाहिए। चूंकि $B$ का क्रम $3 \times p$ है और $A'$ का क्रम $4 \times 3$ है,इसलिए $p = 4$ होना चाहिए।
अतः,आव्यूह $B$ का क्रम $3 \times 4$ है।

(A) ऑक्सीकरण एजेंट के तुल्यांकों की संख्या को कम करने वाले एजेंट $(H_{2}S)$ के तुल्यांकों की संख्या के बराबर होना चाहिए।
चूंकि दोनों मामलों में $H_{2}S$ की समान मात्रा ऑक्सीकृत होती है,इसलिए $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के तुल्यांक = $KMnO_{4}$ के तुल्यांक।
अम्लीय माध्यम में $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के लिए $n_{f} = 6$ है।
अम्लीय माध्यम में $KMnO_{4}$ के लिए $n_{f} = 5$ है।
सूत्र का उपयोग करते हुए: $n_{f1} \times M_{1} \times V_{1} = n_{f2} \times M_{2} \times V_{2}$।
$6 \times 0.04 \times 50 = 5 \times 0.03 \times V_{KMnO_{4}}$।
$12 = 0.15 \times V_{KMnO_{4}}$।
$V_{KMnO_{4}} = \frac{12}{0.15} = 80 \ cm^{3}$।

(A) आकृति निर्धारित करने के लिए,हम संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों पर आधारित $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करते हैं:
$1$. $BeCl_2$ ($sp$ संकरण,$0$ एकाकी युग्म) रेखीय है।
$2$. $CO_2$ ($sp$ संकरण,$0$ एकाकी युग्म) रेखीय है।
$3$. $XeF_2$ ($sp^3d$ संकरण,$3$ एकाकी युग्म) रेखीय है।
$4$. $ICl_2^-$ ($sp^3d$ संकरण,$3$ एकाकी युग्म) रेखीय है।
दोनों युग्म $(BeCl_2, CO_2)$ और $(XeF_2, ICl_2^-)$ समान रेखीय आकृति रखते हैं।

(A) $Ca^{2+}, K^{+},$ और $S^{2-}$ आयन आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियां हैं,क्योंकि इन सभी में $18$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों के लिए,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $(Z)$ बढ़ता है,आयनिक त्रिज्या घटती है क्योंकि नाभिकीय आवेश बढ़ता है।
परमाणु क्रमांक: $S = 16, K = 19, Ca = 20$।
इसलिए,त्रिज्या का बढ़ता क्रम $Ca^{2+} < K^{+} < S^{2-}$ है।

(B) आदर्श गैस समीकरण के अनुसार,घनत्व $\rho = \frac{PM}{RT}$ होता है।
कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए $M$ और $R$ स्थिर हैं,इसलिए $\rho \propto \frac{P}{T}$।
प्रत्येक विकल्प के लिए $\frac{P}{T}$ अनुपात की गणना करने पर:

$A$. $0.5 \ atm, 273 \ K$	$\frac{0.5}{273} \approx 0.0018$
$B$. $4 \ atm, 500 \ K$	$\frac{4}{500} = 0.008$
$C$. $2 \ atm, 600 \ K$	$\frac{2}{600} \approx 0.0033$
$D$. $6 \ atm, 1092 \ K$	$\frac{6}{1092} \approx 0.0055$

$\frac{P}{T}$ अनुपात विकल्प $B$ के लिए सबसे अधिक है। अतः,$4 \ atm$ और $500 \ K$ पर घनत्व अधिकतम है।

(A) $1 \ kg$ कोक में $n = \frac{1000}{12} = 83.33 \ mol$ कार्बन होता है।
$1 \ kg$ कोक जलाने पर मुक्त ऊष्मा:
$C(s) + O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) ; \Delta H_{1} = 83.33 \times 393.5 \ kJ$.
वॉटर गैस इस प्रकार उत्पन्न होती है: $C(s) + H_{2}O(g) \rightarrow CO(g) + H_{2}(g)$.
अतः,$1 \ kg$ कोक $83.33 \ mol$ $CO$ और $83.33 \ mol$ $H_{2}$ उत्पन्न करता है।
इस वॉटर गैस को जलाने पर मुक्त ऊष्मा:
$CO(g) + \frac{1}{2}O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) ; \Delta H_{CO} = 83.33 \times 283.5 \ kJ$.
$H_{2}(g) + \frac{1}{2}O_{2}(g) \rightarrow H_{2}O(l) ; \Delta H_{H_{2}} = 83.33 \times 285.5 \ kJ$.
कुल ऊष्मा $\Delta H_{2} = 83.33 \times (283.5 + 285.5) = 83.33 \times 569 \ kJ$.
अनुपात $= \frac{\Delta H_{1}}{\Delta H_{2}} = \frac{393.5}{569} \approx 0.69 : 1$.

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$ है।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ ऑक्जेलिक एसिड $2 \ moles$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$NaOH$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{0.064 \ g}{40 \ g/mol} = 0.0016 \ mol$ है।
चूंकि $2 \ moles$ $NaOH$,$1 \ mole$ ऑक्जेलिक एसिड के साथ अभिक्रिया करते हैं,इसलिए ऑक्जेलिक एसिड के मोल $= \frac{0.0016}{2} = 0.0008 \ mol$ होंगे।
ऑक्जेलिक एसिड का आयतन $= 25 \ cm^3 = 0.025 \ L$ है।
मोलरता $(M) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन } (L) \text{ में}} = \frac{0.0008 \ mol}{0.025 \ L} = 0.032 \ M$।

(D) $s$-उपकोश में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाले तत्व वे हैं जिनका मूल अवस्था में $ns^1$ विन्यास होता है।
इनमें क्षार धातुएं $(H, Li, Na, K)$ और वे तत्व शामिल हैं जिनमें स्थिरता प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन $s$-उपकोश में जाता है,जैसे $Cr$ $([Ar] 3d^5 4s^1)$ और $Cu$ $([Ar] 3d^{10} 4s^1)$।
अतः,ये तत्व $H$ $(Z=1)$,$Li$ $(Z=3)$,$Na$ $(Z=11)$,$K$ $(Z=19)$,$Cr$ $(Z=24)$,और $Cu$ $(Z=29)$ हैं।
ऐसे तत्वों की कुल संख्या $6$ है।

(D) साम्यावस्था अभिक्रिया: $CaCO_{3(s)} \rightleftharpoons CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$.
$CaCO_{3}$ के प्रारंभिक मोल $= \frac{50 \ g}{100 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
इस अभिक्रिया के लिए,$K_{p} = P_{CO_{2}} = 1.64 \ atm$.
$CO_{2}$ गैस के लिए आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करने पर:
$1.64 \ atm \times 10 \ L = n_{CO_{2}} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 1000 \ K$.
$16.4 = n_{CO_{2}} \times 82$.
$n_{CO_{2}} = \frac{16.4}{82} = 0.2 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ $CaCO_{3}$ से $1 \ mol$ $CO_{2}$ बनता है,इसलिए अभिक्रिया करने वाले $CaCO_{3}$ के मोल $= 0.2 \ mol$.
शेष बचे $CaCO_{3}$ के मोल $= 0.5 - 0.2 = 0.3 \ mol$.
बिना अभिक्रिया किए बचे $CaCO_{3}$ का प्रतिशत $= \frac{0.3}{0.5} \times 100 = 60 \%$.

(D) अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं: $(a)$ $NH_{3} + HCl \rightarrow NH_{4}Cl$ (प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार का लवण,$pH < 7$)। $(b)$ $NH_{3} + CH_{3}COOH \rightarrow CH_{3}COONH_{4}$ (दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार का लवण,$pH \approx 7$)। $(c)$ $2NH_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}$ (प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार का लवण,$pH < 7$)।
$(a)$ के लिए,$pH = 7 - \frac{1}{2}(pK_{b} + \log C) = 7 - \frac{1}{2}(4.74 + 0) = 4.63$।
$(b)$ के लिए,$pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_{a} - pK_{b}) = 7 + \frac{1}{2}(4.74 - 4.74) = 7.0$।
$(c)$ के लिए,$H_{2}SO_{4}$ एक प्रबल द्वि-क्षारकीय अम्ल है। $1 \ M \ H_{2}SO_{4}$ से $2 \ M \ H^{+}$ प्राप्त होता है,जो $1 \ M \ NH_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके $1 \ M \ H^{+}$ और $0.5 \ M \ (NH_{4})_{2}SO_{4}$ बनाता है। यह एक अत्यधिक अम्लीय विलयन बनाता है $(pH < 1)$।
अतः,$pH$ का क्रम $b (7.0) > a (4.63) > c (< 1)$ है,अर्थात $b > a > c$।

(D) माना $I = \int \frac{\sin 2x}{\sin^2 x + 2\cos^2 x} dx$.
हम जानते हैं कि $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$,इसलिए हर $1 + \cos^2 x$ हो जाता है।
अतः,$I = \int \frac{\sin 2x}{1 + \cos^2 x} dx$.
माना $t = 1 + \cos^2 x$.
तब $dt = 2\cos x(-\sin x) dx = -\sin 2x dx$.
इसलिए,$\sin 2x dx = -dt$.
इन मानों को समाकलन में रखने पर,हमें प्राप्त होता है $I = \int \frac{-dt}{t} = -\log|t| + C$.
$t = 1 + \cos^2 x$ वापस रखने पर,हमें प्राप्त होता है $I = -\log(1 + \cos^2 x) + C$.

(C) बेंजीन का हाइड्रोजनीकरण इस प्रकार दर्शाया जाता है: $C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{Ni, 150^{\circ}C} C_6H_{12}$.
चूंकि मध्यवर्ती उत्पाद (साइक्लोहेक्साडाईन और साइक्लोहेक्सीन) बेंजीन की तुलना में अधिक क्रियाशील होते हैं,इसलिए वे तुरंत साइक्लोहेक्सेन में हाइड्रोजनीकृत हो जाते हैं।
इसलिए,बेंजीन के नियंत्रित हाइड्रोजनीकरण के दौरान साइक्लोहेक्साडाईन और साइक्लोहेक्सीन को आसानी से अलग करना संभव नहीं है।
अतः,सही कथन यह है कि बेंजीन के नियंत्रित हाइड्रोजनीकरण के दौरान साइक्लोहेक्साडाईन और साइक्लोहेक्सीन को आसानी से अलग नहीं किया जा सकता है।

(D) हम जानते हैं कि $\text{Bond order} \propto \frac{1}{\text{Bond length}}$.
$CO$ अणु में बंध क्रम $3$ है $(C\equiv O)$.
$CO_{2}$ अणु में बंध क्रम $2$ है $(O=C=O)$.
$HCO_{2}^{-}$ (फॉर्मेट आयन) में अनुनाद संकर का बंध क्रम $1.5$ है।
$CO_{3}^{2-}$ (कार्बोनेट आयन) में अनुनाद संकर का बंध क्रम $1.33$ है।
चूंकि बंध क्रम बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है,इसलिए बंध लंबाई का घटता क्रम है: $CO_{3}^{2-} (1.33) > HCO_{2}^{-} (1.5) > CO_{2} (2) > CO (3)$.

(D) हाइड्रोजन जैसे परमाणुओं में स्थिर अवस्थाओं की ऊर्जा $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \ eV$ द्वारा दी जाती है,जो $n^2$ के व्युत्क्रमानुपाती है। अतः,विकल्प $A$ सही है।
$n^{th}$ कक्षा की त्रिज्या $r_n = 0.529 \times \frac{n^2}{Z} \ \mathring{A}$ द्वारा दी जाती है। $H$ $(Z=1, n=1)$ के लिए,$r_1 = 0.529 \ \mathring{A}$। $He^{+}$ $(Z=2, n=1)$ के लिए,$r_1 = 0.529 \times \frac{1^2}{2} = 0.2645 \ \mathring{A}$। चूँकि $0.2645$,$0.529$ का आधा है,इसलिए विकल्प $B$ सही है।
कोणीय क्वांटम संख्या $(l)$ कक्षक के आकार को निर्धारित करती है। अतः,विकल्प $C$ सही है।
एक कक्षक में नोड्स की कुल संख्या $n - 1$ द्वारा दी जाती है। $3s$ कक्षक के लिए,$n = 3$,इसलिए नोड्स की कुल संख्या $3 - 1 = 2$ है। विकल्प $D$ कहता है कि नोड्स की संख्या $3$ है,जो गलत है।

(C) ऑक्सीजन का ओजोन में परिवर्तन एक ऊष्माशोषी प्रक्रिया $(\Delta H = +ve)$ है और यह एन्ट्रॉपी में कमी $(\Delta S = -ve)$ के साथ आगे बढ़ती है।
अभिक्रिया: $3O_{2(g)} \rightleftharpoons 2O_{3(g)}$.
गिब्स मुक्त ऊर्जा समीकरण के अनुसार,$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$.
चूँकि $\Delta H$ धनात्मक है और $\Delta S$ ऋणात्मक है,इसलिए $-T\Delta S$ पद धनात्मक हो जाता है।
अतः,$\Delta G$ सभी तापमानों पर हमेशा धनात्मक रहता है।
इसलिए,यह अभिक्रिया सभी तापमानों पर गैर-स्वतः होती है।

(D) क्रांतिक तापमान $(T_c)$ वह तापमान है जिसके ऊपर किसी गैस को द्रवित नहीं किया जा सकता,चाहे कितना भी दबाव क्यों न लगाया जाए।
यह वह न्यूनतम तापमान नहीं है जिस पर द्रवीकरण होता है; बल्कि यह वह अधिकतम तापमान है जिस पर गैस तरल रूप में मौजूद हो सकती है।
अतः,कथन $(D)$ गलत है।

(C) माना $CaO$ का द्रव्यमान $x \text{ g}$ है। तब $BaO$ का द्रव्यमान $(10 - x) \text{ g}$ होगा।
$HCl$ के मोल = $\text{मोलरता} \times \text{आयतन (L में)} = 2.5 \times 0.1 = 0.25 \text{ mol}$.
अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
$BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O$
$HCl$ के कुल मोल = $2 \times (CaO \text{ के मोल}) + 2 \times (BaO \text{ के मोल})$
$0.25 = 2 \times (\frac{x}{56} + \frac{10 - x}{153})$
$0.125 = \frac{153x + 560 - 56x}{56 \times 153}$
$0.125 \times 8568 = 97x + 560$
$1071 = 97x + 560$
$97x = 511$
$x = 5.268 \text{ g}$
$CaO$ का प्रतिशत = $\frac{5.268}{10} \times 100 = 52.68 \% \approx 52.6 \%$.

(A) $BaO_2$ (बेरियम पेरोक्साइड) जल के साथ अभिक्रिया करके $Ba(OH)_2$ और $H_2O_2$ बनाता है। हालांकि,अकार्बनिक रसायन विज्ञान के संदर्भ में,$CaC_2$,$P_4O_{10}$ और $Mg_3N_2$ की तुलना में $BaO_2$ को अधिक स्थिर माना जाता है। इसलिए,$BaO_2$ सही उत्तर है।

(A) पोटेशियम सुपरऑक्साइड $( KO_{2} )$ पानी के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड,हाइड्रोजन पेरोक्साइड और ऑक्सीजन गैस उत्पन्न करता है। यह अभिक्रिया इस प्रकार है:
$ 2 KO_{2} + 2 H_{2} O \rightarrow 2 KOH + H_{2} O_{2} + O_{2} $
इसके विपरीत,अन्य धातु ऑक्साइड अलग तरह से अभिक्रिया करते हैं:
$ Na_{2} O_{2} + 2 H_{2} O \rightarrow 2 NaOH + H_{2} O_{2} $ (पेरोक्साइड बनाता है लेकिन ऑक्सीजन नहीं)
$ CaO + H_{2} O \rightarrow Ca(OH)_{2} $ (केवल हाइड्रॉक्साइड बनाता है)
$ Li_{2} O + H_{2} O \rightarrow 2 LiOH $ (केवल हाइड्रॉक्साइड बनाता है)

(B) $Hexane \xrightarrow{\text{anhy. } AlCl_3 / HCl}$ अभिक्रिया में,$n$-हेक्सेन का शाखित एल्केन में समावयवीकरण (isomerization) एक कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होता है।
विकल्प $A$ एक नाभिकरागी योगज अभिक्रिया है।
विकल्प $C$ एक मुक्त मूलक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
विकल्प $D$ एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया ($S_N2$ क्रियाविधि) है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) संबंधित अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Na_2SO_3(s) + 2HCl(aq) \rightarrow 2NaCl(aq) + SO_2(g) + H_2O(l)$
यहाँ,$X = Na_2SO_3$ और $Y = SO_2$ है।
$SO_2$ अम्लीकृत $KMnO_4$ विलयन को रंगहीन कर देता है:
$2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
जब $H_2S$ (गैस $Z$) को $SO_2$ $(Y)$ के जलीय विलयन में प्रवाहित किया जाता है,तो कोलाइडल सल्फर प्राप्त होता है:
$SO_2(g) + 2H_2S(g) \rightarrow 3S(s) + 2H_2O(l)$
अतः,$X = Na_2SO_3$ और $Z = H_2S$ है।

(C) मनुष्यों में,शुक्राणुजनन (नर युग्मकों का निर्माण) प्रक्रिया में एक प्राथमिक शुक्राणु कोशिका के अर्धसूत्री विभाजन द्वारा $4$ कार्यात्मक अगुणित शुक्राणु उत्पन्न होते हैं।
इसके विपरीत,अंडजनन (मादा युग्मकों का निर्माण) प्रक्रिया में एक प्राथमिक अंड कोशिका के अर्धसूत्री विभाजन द्वारा केवल $1$ कार्यात्मक अगुणित अंडाणु और $2$ या $3$ अक्रियाशील ध्रुवीय काय (polar bodies) उत्पन्न होते हैं।
अतः,एक प्राथमिक लैंगिक कोशिका से उत्पन्न नर युग्मकों और मादा युग्मकों का अनुपात $4:1$ है।

(C) जब सोना $(Au)$ एक्वा रेजिया में घुलता है,तो यह अभिक्रिया करके टेट्राक्लोरिडोऑरेट$(III)$ संकुल आयन,$[AuCl_4]^-$ बनाता है।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$2 Au + 3 HNO_3 + 11 HCl \rightarrow 2 H[AuCl_4] + 3 NOCl + 6 H_2O$
$[AuCl_4]^-$ संकुल में,सोने की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है और इसमें चार क्लोराइड लिगेंड हैं,इसलिए इसका नाम $tetrachloridoaurate(III)$ है।

(C) हेलोएरीन में न्यूक्लियोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं हैलोजन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों (जैसे $-NO_2$) की उपस्थिति से सुगम हो जाती हैं।
ये समूह अभिक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती को स्थिर करते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$2,4-$डाइनिट्रोक्लोरोबेंजीन में ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर दो $-NO_2$ समूह होते हैं,जो मध्यवर्ती को अधिकतम स्थिरता प्रदान करते हैं,जिससे यह सोडियम मेथॉक्साइड के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए सबसे अधिक अभिक्रियाशील हो जाता है।

(B) $L$-अमीनो एसिड का द्रव्यमान $= 1.78 \ g$।
अमीनो एसिड की $NaNO_{2} / HCl$ के साथ अभिक्रिया (वैन स्लाईक विधि) प्रति $1 \ mol$ अमीनो एसिड के लिए $1 \ mol$ $N_{2}$ गैस मुक्त करती है।
$STP$ पर $1 \ mol$ गैस का आयतन $22400 \ cm^{3}$ होता है।
विकसित $N_{2}$ के मोल $= \frac{448 \ cm^{3}}{22400 \ cm^{3} \ mol^{-1}} = 0.02 \ mol$।
चूंकि $1 \ mol$ अमीनो एसिड $1 \ mol$ $N_{2}$ उत्पन्न करता है,इसलिए अमीनो एसिड के मोल $= 0.02 \ mol$।
अमीनो एसिड का मोलर द्रव्यमान $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोल}} = \frac{1.78 \ g}{0.02 \ mol} = 89 \ g \ mol^{-1}$।
प्रोटीन में इस अमीनो एसिड की मात्रा $0.25 \%$ है।
मान लीजिए प्रोटीन का मोलर द्रव्यमान $M$ है।
$M$ का $0.25 \% = 89 \ g \ mol^{-1}$।
$\frac{0.25}{100} \times M = 89$।
$M = \frac{89 \times 100}{0.25} = 35600 \ g \ mol^{-1}$।

(B) $N_2$ के मोल = $\frac{5.5 \times 10^{-3} \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} \approx 1.96 \times 10^{-4} \text{ mol}$.
$H_2O$ के मोल = $\frac{180 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 10 \text{ mol}$.
$1 \text{ atm}$ दबाव पर $N_2$ का मोल अंश $(x_1)$ = $\frac{n_{N_2}}{n_{H_2O} + n_{N_2}} \approx \frac{1.96 \times 10^{-4}}{10} = 1.96 \times 10^{-5}$.
हेनरी के नियम के अनुसार,$p = K_H \cdot x$,जिसका अर्थ है $x \propto p$.
$5 \text{ atm}$ दबाव पर,नया मोल अंश $(x_2)$ = $5 \times x_1 = 5 \times 1.96 \times 10^{-5} = 9.8 \times 10^{-5} \approx 1 \times 10^{-4}$.

(D) प्रवाहित कुल आवेश $Q = I \times t = 140 \times 482.5 = 67550 \ C$.
फैराडे की संख्या $= \frac{67550}{96500} = 0.7 \ F$.
कैथोड पर,केवल $Cu^{2+}$ अपचयित होता है: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$.
जमा हुए $Cu$ के तुल्यांक $= 0.6928$.
जमा हुए $Cu$ का द्रव्यमान $= 0.6928 \times \frac{63.54}{2} = 22.011 \ g$.
एनोड पर,$Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-$ और $Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-$.
घुलित कुल तुल्यांक $= 0.7$.
माना $x$ कॉपर के तुल्यांक हैं और $y$ आयरन के तुल्यांक हैं।
$x + y = 0.7$.
घुलित $Cu$ का द्रव्यमान $+ \text{घुलित } Fe$ का द्रव्यमान $= 22.26 \ g$.
$x \times 31.77 + y \times 27.75 = 22.26$.
$x = 0.7 - y$ प्रतिस्थापित करने पर: $(0.7 - y) \times 31.77 + 27.75y = 22.26$.
$22.239 - 31.77y + 27.75y = 22.26$.
$-4.02y = 0.021 \implies y \approx 0.00522$.
$Fe$ का द्रव्यमान $= 0.00522 \times 27.75 = 0.1448 \ g$.
अशुद्ध कॉपर का कुल द्रव्यमान $= 22.26 \ g$.
$Fe$ का प्रतिशत $= \frac{0.1448}{22.26} \times 100 \approx 0.65 \%$.
चूंकि यह मान विकल्पों में नहीं है,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(B) आयोडोफॉर्म अभिक्रिया उन यौगिकों द्वारा दी जाती है जिनमें $CH_{3}CO-$ समूह या $CH_{3}CH(OH)-$ समूह होता है।
$A) \ CH_{3}CHO$ में $CH_{3}CO-$ समूह होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
$B) \ CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH$ (प्रोपेन$-1-$ऑल) एक प्राथमिक अल्कोहल है जिसमें $CH_{3}CH(OH)-$ समूह नहीं होता है। इसलिए,यह आयोडोफॉर्म अभिक्रिया नहीं देता है।
$C) \ CH_{3}CH(OH)CH_{2}COOH$ में $CH_{3}CH(OH)-$ समूह होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
$D) \ CH_{3}CH_{2}OH$ (एथेनॉल) एकमात्र प्राथमिक अल्कोहल है जिसमें $CH_{3}CH(OH)-$ समूह होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म अभिक्रिया देता है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(A) सही कथन यह है कि कलेक्टर्स फेन प्लवन के दौरान खनिज कणों की अन-आर्द्रता (non-wettability) को बढ़ाते हैं,न कि आर्द्रता को। कलेक्टर्स के उदाहरणों में पाइन ऑयल,ज़ैंथेट्स और फैटी एसिड शामिल हैं। इसलिए,विकल्प $A$ गलत है।

(D) एथिल वाइनिल ईथर $(CH_2 = CH - O - CH_2 - CH_3)$ की $HI$ के साथ अभिक्रिया ऑक्सीजन परमाणु के प्रोटोनेशन के माध्यम से होती है।
$CH_2 = CH - O - CH_2 - CH_3 + H^+ \rightarrow CH_2 = CH - O^+(H) - CH_2 - CH_3$
इसके बाद,आयोडाइड आयन $(I^-)$ एथिल समूह $(CH_2CH_3)$ पर आक्रमण करता है क्योंकि $C-O$ बंध के आंशिक द्वि-बंध लक्षण के कारण वाइनिल समूह $(CH_2=CH-)$ $S_N2$ आक्रमण के लिए उपयुक्त नहीं होता है।
$I^- + CH_2 = CH - O^+(H) - CH_2 - CH_3 \rightarrow CH_2 = CH - OH + CH_3CH_2I$
उत्पाद $CH_2 = CH - OH$ (वाइनिल अल्कोहल) अस्थिर है और टॉटोमेराइज़ेशन के माध्यम से एथेनल $(CH_3CHO)$ बनाता है।
बनने वाला दूसरा उत्पाद आयोडोएथेन $(CH_3CH_2I)$ है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से,आयोडोएथेन एक उत्पाद है।

(A) $S_N2$ अभिक्रिया के लिए प्रतिस्पर्धी अभिक्रिया विलोपन (elimination) है,न कि पुनर्विन्यास।
प्रतिस्थापन और विलोपन अभिक्रियाएं अक्सर एक-दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं।
अधिकांश क्षार न्यूक्लियोफाइल के रूप में भी कार्य करते हैं और एल्किल हैलाइड तथा अभिक्रिया की स्थितियों के आधार पर प्रतिस्थापन या विलोपन में भाग ले सकते हैं।
पुनर्विन्यास आमतौर पर $S_N1$ अभिक्रियाओं में कार्बोनियम आयन मध्यवर्ती के साथ जुड़े होते हैं,न कि $S_N2$ के साथ।

(C) यह कथन कि एल्डोज या कीटोज शर्करा क्षारीय माध्यम में समावयवता नहीं दर्शाती हैं,गलत है।
क्षारीय माध्यम में,एल्डोज और कीटोज शर्करा एक प्रतिवर्ती समावयवीकरण प्रक्रिया से गुजरती हैं जिसे $Lobry \ de \ Bruyn-van \ Ekenstein \ rearrangement$ के रूप में जाना जाता है।
उदाहरण के लिए,$NaOH$ के तनु विलयन में,ग्लूकोज (एक एल्डोज) $D$-ग्लूकोज,$D$-मैनोज और $D$-फ्रुक्टोज का संतुलन मिश्रण बनाने के लिए समावयवीकरण से गुजरता है।
अतः,विकल्प $C$ गलत कथन है।

(A) आणविक सूत्र $C_{7}H_{9}N$ एक एरोमैटिक एमीन को दर्शाता है। $0^{\circ}C$ पर $NaNO_{2} / HCl$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजाइल अल्कोहल का बनना यह दर्शाता है कि यौगिक बेंजाइल एमीन $(C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2})$ है।
$C_{7}H_{9}N$ के समावयवी निम्नलिखित हैं:
$1$. $o$-टोल्यूडीन ($2$-मिथाइलएनिलीन)
$2$. $m$-टोल्यूडीन ($3$-मिथाइलएनिलीन)
$3$. $p$-टोल्यूडीन ($4$-मिथाइलएनिलीन)
$4$. $N$-मिथाइलएनिलीन $(C_{6}H_{5}NHCH_{3})$
$5$. बेंजाइल एमीन $(C_{6}H_{5}CH_{2}NH_{2})$
अतः,$C_{7}H_{9}N$ के लिए कुल $5$ समावयवी संभव हैं।

(D) एक $CsCl$ आयन युग्म के अनुरूप घन का आयतन $V = 7.014 \times 10^{-23} \ cm^{3}$ दिया गया है।
प्रश्न के अनुसार,सबसे छोटी $Cs^{+}-Cs^{+}$ अंतर-परमाणु दूरी $(a)$ इस घन की भुजा की लंबाई के बराबर है।
इसलिए,$a^{3} = 7.014 \times 10^{-23} \ cm^{3}$ है।
$a = (7.014 \times 10^{-23})^{1/3} \ cm$.
$a = 4.124 \times 10^{-8} \ cm$.
चूंकि $1 \ \mathring{A} = 10^{-8} \ cm$,इसलिए $a = 4.124 \ \mathring{A}$ है।
निकटतम मान के अनुसार,दूरी लगभग $4.1 \ \mathring{A}$ है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सी टोल्यूनि $(BHT)$ एक खाद्य योज्य के रूप में एंटीऑक्सीडेंट का कार्य करता है। यह भोजन में वसा और तेल के ऑक्सीकरण को रोकता है,जिससे उत्पाद की शेल्फ लाइफ बढ़ जाती है।

(C) दी गई अर्ध-सेल अभिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण:
$E = E^{\circ} - \frac{0.0591}{6} \log \frac{[Cr^{3+}]^{2}}{[Cr_{2}O_{7}^{2-}][H^{+}]^{14}}$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$1.067 = 1.33 - \frac{0.0591}{6} \log \frac{(15 \times 10^{-3})^{2}}{(4.5 \times 10^{-3})[H^{+}]^{14}}$
$1.067 - 1.33 = -\frac{0.0591}{6} \log \frac{225 \times 10^{-6}}{4.5 \times 10^{-3} \cdot [H^{+}]^{14}}$
$-0.263 = -0.00985 \log \frac{0.05}{[H^{+}]^{14}}$
$26.7 = \log 0.05 + 14 pH$
$26.7 = -1.3 + 14 pH$
$28 = 14 pH$
$pH = 2$

(A) एसिटोफेनोन $(C_{6}H_{5}COCH_{3})$ एक कीटोन है।
$1$. $C_{6}H_{6}$ (बेंजीन) फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन द्वारा एसिटोफेनोन बना सकता है।
$2$. $C_{6}H_{5}CH(OH)CH_{3}$ ($1$-फेनिलएथेनॉल) का ऑक्सीकरण करके एसिटोफेनोन प्राप्त किया जा सकता है।
$3$. $C_{6}H_{5}C \equiv CH$ (फेनिलएसिटिलीन) का जलयोजन करके एसिटोफेनोन प्राप्त किया जा सकता है।
$4$. $C_{6}H_{5}CH_{3}$ (टोल्यूनि) से सीधे एसिटोफेनोन बनाना आसान नहीं है क्योंकि मिथाइल समूह का ऑक्सीकरण बेंजोइक एसिड देता है और टोल्यूनि का फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन ऑर्थो और पैरा आइसोमर्स का मिश्रण देता है।

(C) गोल्ड सोल एक तरल में सोने के नैनोकणों का कोलाइडल निलंबन है।
यह एक लायोफोबिक कोलाइड है क्योंकि परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम के बीच कोई आकर्षण नहीं होता है।
यह $OH^-$ आयनों के अधिशोषण के कारण ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है।
यह एक मल्टीमोलेक्युलर कोलाइड है क्योंकि यह $1 \ nm$ से कम व्यास वाले परमाणुओं या छोटे अणुओं के बड़े समूहों से बना होता है।

(A) $MnO_{2} + 4 HCl \xrightarrow{\Delta} MnCl_{2} + 2 H_{2}O + Cl_{2(g)} (A)$
$Cl_{2(g)} + 3 F_{2} (\text{excess}) \xrightarrow{573 K} 2 ClF_{3(g)} (B)$
$3 ClF_{3(g)} + U_{(s)} \xrightarrow{323-363 K} UF_{6(g)} (C) + 3 ClF_{(g)} (D)$
अतः,गैसें $A$,$B$,$C$ और $D$ क्रमशः $Cl_{2}$,$ClF_{3}$,$UF_{6}$ और $ClF$ हैं।

(B) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. फिनोल $(C_6H_5OH)$ क्षार की उपस्थिति में बेंज़ोयल क्लोराइड $(C_6H_5COCl)$ के साथ अभिक्रिया करके शोटेन-बौमन अभिक्रिया के माध्यम से फेनिल बेंजोएट $(X)$ बनाता है।
$2$. फेनिल बेंजोएट $(C_6H_5COOC_6H_5)$ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (नाइट्रेशन) से गुजरता है। एस्टर समूह $(-OCOC_6H_5)$ ऑर्थो/पैरा निर्देशक है। त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा-प्रतिस्थापित उत्पाद मुख्य उत्पाद होता है।
$3$. नाइट्रेशन ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ी रिंग (फेनॉक्सी रिंग) पर होता है क्योंकि यह बेंज़ोयल रिंग की तुलना में अधिक सक्रिय होती है। अतः,मुख्य उत्पाद $Y$ $4-$नाइट्रोफेनिल बेंजोएट है।

(D) फ्रुंडलिच अधिशोषण समतापी का समीकरण है:
$\frac{x}{m} = k p^{\frac{1}{n}}$
दोनों तरफ लघुगणक (log) लेने पर:
$\log \frac{x}{m} = \log k + \frac{1}{n} \log p$
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx + c$ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $y = \log \frac{x}{m}$,$x = \log p$,$m$ (ढाल) $= \frac{1}{n}$,और $c$ (अंतःखंड) $= \log k$ है।
अतः,ढाल $\frac{1}{n}$ है और अंतःखंड $\log k$ है।

(A) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$. $[ZnBr_{4}]^{2-}$: $Br^{-}$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है और इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण नहीं बनता है। $Zn^{2+}$ का विन्यास $d^{10}$ है। संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है। यह कथन सही है।
$B$. $[Ni(NH_{3})_{6}]^{2+}$: $Ni^{2+}$ का विन्यास $3d^8$ है। $NH_{3}$ की उपस्थिति में,यह $sp^3d^2$ संकरण के साथ एक बाह्य कक्षक संकुल बनाता है। यह आंतरिक कक्षक संकुल नहीं है।
$C$. $[Co(NH_{3})_{6}]^{2+}$: $Co^{2+}$ का विन्यास $3d^7$ है। $NH_{3}$ की उपस्थिति में,इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है और यह अनुचुंबकीय है।
$D$. $[CoBr_{2}(en)_{2}]^{-}$: इस संकुल में उभयदंती लिगेंड नहीं होते हैं,इसलिए यह लिंकेज समावयवता प्रदर्शित नहीं कर सकता है।
अतः,सबसे सटीक कथन $A$ है।

(A) सक्रिय मेथिलीन समूह की अम्लता उसके बगल में स्थित कार्यात्मक समूहों ($E_1$ और $E_2$) की इलेक्ट्रॉन खींचने की क्षमता पर निर्भर करती है।
कीटोन समूह $(-COCH_3)$ एस्टर समूह $(-COOC_2H_5)$ की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक होते हैं,क्योंकि एस्टर में ऑक्सीजन परमाणु अनुनाद के माध्यम से इलेक्ट्रॉन दान करता है।
यौगिकों की तुलना:
$(b)$ $CH_3COCH_2COCH_3$: इसमें दो कीटोन समूह हैं,इसलिए कार्बोनियन सबसे अधिक स्थिर है।
$(a)$ $CH_3COCH_2COOC_2H_5$: इसमें एक कीटोन और एक एस्टर समूह है।
$(c)$ $C_2H_5OOCCH_2COOC_2H_5$: इसमें दो एस्टर समूह हैं,इसलिए कार्बोनियन सबसे कम स्थिर है।
अतः,अम्लीय शक्ति का क्रम $b > a > c$ है।

(A) $CuI_{2}$ ज्ञात नहीं है क्योंकि यह अस्थिर है।
कॉपर$(II)$ आयोडाइड बनने पर स्थिर नहीं होता है; यह स्वतः ही कॉपर$(I)$ आयोडाइड और आयोडीन में विघटित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2CuI_{2} \rightarrow 2CuI + I_{2}$.

(D) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. $C_6H_5COOH + NH_3 \xrightarrow{\Delta} C_6H_5CONH_2$ ($P$,बेंजामाइड)।
$2$. $C_6H_5CONH_2 + NaOBr \rightarrow C_6H_5NH_2$ ($Q$,एनिलीन) (हॉफमैन ब्रोमामाइड निम्नीकरण)।
$3$. $C_6H_5NH_2 + \text{conc. } H_2SO_4 \xrightarrow{460 \ K} NH_2-C_6H_4-SO_3H$ ($R$,सल्फेनिलिक एसिड)।
अतः,$R$ सल्फेनिलिक एसिड है।

(B) सही कथन यह है कि फास्फोरस अम्ल $(H_{3}PO_{3})$ को गर्म करने पर वह असमानुपातन होकर आर्थोफास्फोरिक अम्ल $(H_{3}PO_{4})$ और फास्फीन $(PH_{3})$ देता है।
$4H_{3}PO_{3} \xrightarrow{\Delta} 3H_{3}PO_{4} + PH_{3}$.
अतः,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है क्योंकि इसमें आर्थोफास्फोरिक अम्ल के स्थान पर मेटाफास्फोरिक अम्ल का उल्लेख किया गया है।

(D) टेरिलीन $CH_2OH-CH_2OH$ (एथिलीन ग्लाइकॉल) और $C_6H_4(COOH)_2$ (टेरेफ्थैलिक एसिड) के बीच अभिक्रिया द्वारा बनने वाला संघनन पॉलीमर है। इसमें पानी जैसे छोटे अणु बाहर निकलते हैं,इसलिए यह एक स्टेप-ग्रोथ पॉलीमर है। यह एक पॉलिएस्टर और को-पॉलीमर भी है क्योंकि यह दो अलग-अलग मोनोमर्स से बना है। यह चेन-ग्रोथ पॉलीमर नहीं है,क्योंकि चेन-ग्रोथ पॉलीमराइजेशन में आमतौर पर असंतृप्त मोनोमर्स का योगात्मक पॉलीमराइजेशन होता है।

(B) $ccp$ व्यवस्था में,अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है और चतुष्फलकीय रिक्तियों की संख्या परमाणुओं की संख्या की दोगुनी होती है।
मान लीजिए $Y$ के परमाणुओं की संख्या $N$ है।
तब,अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या $= N$ और चतुष्फलकीय रिक्तियों की संख्या $= 2N$ होगी।
यौगिक का सूत्र $XY_3$ है।
इसका अर्थ है कि $X$ के प्रत्येक $1$ परमाणु के लिए,$Y$ के $3$ परमाणु हैं।
यदि हमारे पास $Y$ के $N$ परमाणु हैं,तो $X$ के परमाणुओं की संख्या $N/3$ होगी।
चूंकि $X$ अष्टफलकीय रिक्तियों को भरता है,इसलिए $X$ द्वारा भरी गई अष्टफलकीय रिक्तियों का अंश $\frac{N/3}{N} = 1/3$ है।
अतः,$X$ द्वारा भरी गई अष्टफलकीय रिक्तियों का प्रतिशत $\frac{1}{3} \times 100\% \approx 33\%$ है।

(C) आइसोब्यूटिराल्डिहाइड $((CH_3)_2CHCHO)$ की ईथर की उपस्थिति में मिथाइलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3MgBr)$ के साथ अभिक्रिया न्यूक्लियोफिलिक योगज क्रियाविधि द्वारा होती है।
$1$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3^-)$ एल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है और एक मध्यवर्ती एल्कोक्साइड $(A)$ बनाता है,जो $(CH_3)_2CH-CH(OMgBr)-CH_3$ है।
$2$. इसके बाद अम्ल जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा मध्यवर्ती को संगत अल्कोहल $(B)$ में परिवर्तित किया जाता है,जो $(CH_3)_2CH-CH(OH)-CH_3$ है।
$3$. $B$ की संरचना $CH_3-CH(CH_3)-CH(OH)-CH_3$ है।
$4$. $IUPAC$ नामकरण के अनुसार,हाइड्रॉक्सिल समूह वाली सबसे लंबी श्रृंखला में $4$ कार्बन हैं। दाईं ओर से अंकन करने पर,हाइड्रॉक्सिल समूह $2$ नंबर पर और मिथाइल समूह $3$ नंबर पर आता है। अतः,$IUPAC$ नाम $3-$मिथाइलब्यूटेन$-2-$ऑल है।

(A) $S.T.P.$ पर $22400 \ cm^{3}$ मीथेन का अर्थ है $1 \ mol$.
अतः,$112 \ cm^{3}$ मीथेन का अर्थ है $\frac{112}{22400} = 0.005 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ मोनोहाइड्रिक अल्कोहल $1 \ mol$ मीथेन मुक्त करता है,इसलिए अल्कोहल के मोल $0.005 \ mol$ हैं।
अल्कोहल का आणविक द्रव्यमान = $\frac{0.44 \ g}{0.005 \ mol} = 88 \ g/mol$.

(B) $(i)$ एसिटिक अम्ल हेल-वोलहार्ड-जेलिंस्की $(HVZ)$ अभिक्रिया देता है।
$(ii)$ सोडियम फिनेट कोल्बे अभिक्रिया देता है।
$(iii)$ मिथाइल साइनाइड स्टीफन अपचयन अभिक्रिया देता है।
$(iv)$ टोल्यूनि फ्रिडेल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया देता है।
अतः,सही मिलान $(i-c, ii-d, iii-a, iv-b)$ है।

(B) एक आदर्श द्विआधारी तरल मिश्रण के लिए,निम्नलिखित स्थितियाँ सत्य हैं:
$1$. $\Delta H_{(mix)} = 0$ (कोई ऊष्मा अवशोषित या उत्सर्जित नहीं होती है)।
$2$. $\Delta V_{(mix)} = 0$ (मिश्रण करने पर आयतन में कोई परिवर्तन नहीं होता है)।
$3$. $\Delta S_{(mix)} > 0$ (मिश्रण के कारण एन्ट्रापी बढ़ती है)।
$4$. $\Delta G_{(mix)} < 0$ (मिश्रण की प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त होती है)।
चूंकि $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ है,और आदर्श विलयन के लिए $\Delta H = 0$ है,इसलिए हमें $\Delta G = -T\Delta S$ प्राप्त होता है। प्रक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,$\Delta G$ का मान ऋणात्मक होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $\Delta S$ का मान धनात्मक होना चाहिए।

(B) आरेनियस समीकरण $ k = A e^{-\frac{E_{a}}{RT}} $ है।
दोनों तरफ प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,$ \ln k = \ln A - \frac{E_{a}}{R} \times \frac{1}{T} $ प्राप्त होता है।
इसे एक सीधी रेखा के समीकरण $ y = mx + c $ के साथ तुलना करने पर,जहाँ $ y = \ln k $,$ x = \frac{1}{T} $,और ढाल $ m = -\frac{E_{a}}{R} $ है।
दिया गया ढाल $ m = -1 \times 10^{4} \ K $ है।
इसलिए,$ -\frac{E_{a}}{R} = -1 \times 10^{4} \ K $.
$ E_{a} = 1 \times 10^{4} \times 8.314 \ J \ mol^{-1} $.
$ E_{a} = 83140 \ J \ mol^{-1} = 83.14 \ kJ \ mol^{-1} $.

(D) दिया गया है: विलेय का द्रव्यमान $w_{B} = 1.25 \ g$,विलायक का द्रव्यमान $w_{A} = 50 \ g$,$\Delta T_{f} = 0.3 \ K$,$M_{\text{normal}} = 94 \ g \ mol^{-1}$,$K_{f} = 1.86 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
सबसे पहले,प्रेक्षित मोलर द्रव्यमान $(M_{\text{obs}})$ की गणना करें: $\Delta T_{f} = K_{f} \times \frac{w_{B} \times 1000}{M_{\text{obs}} \times w_{A}}$.
$M_{\text{obs}} = \frac{1.86 \times 1.25 \times 1000}{0.3 \times 50} = 155 \ g \ mol^{-1}$.
वांट हॉफ कारक $(i)$ की गणना: $i = \frac{M_{\text{normal}}}{M_{\text{obs}}} = \frac{94}{155} \approx 0.6064$.
संयोजन के लिए,$n P \rightleftharpoons P_{n}$। द्वितयीकरण $(n=2)$ मानते हुए,संयोजन की मात्रा $\alpha$ के लिए सूत्र $i = 1 - \alpha(1 - \frac{1}{n})$ का उपयोग करें।
$0.6064 = 1 - 0.5\alpha \implies 0.5\alpha = 0.3936 \implies \alpha = 0.7872$ या लगभग $78.7\%$.
अतः सही विकल्प $D$ है।

(A) $1$. एल्कीन का रिडक्टिव ओजोनोलिसिस कार्बोनिल यौगिक देता है।
$2$. $Y$ को Etard अभिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है,जो टोल्यूनि का बेंजालडिहाइड $(C_6H_5CHO)$ में ऑक्सीकरण है। अतः,$Y$ बेंजालडिहाइड है।
$3$. $Z$ सांद्र क्षार के साथ कैनिज़ारो अभिक्रिया (असमानुपातन) देता है। फॉर्मलडिहाइड $(HCHO)$ कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है।
$4$. $Y$ $(C_6H_5CHO)$ और $Z$ $(HCHO)$ को जोड़ने पर,मूल एल्कीन $X$ स्टाइरीन $(C_6H_5CH=CH_2)$ है।

(B) लैंथेनॉइड्स के लिए सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$Ce^{4+}$ जलीय विलयन में एक प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि यह आसानी से इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके अधिक स्थिर $Ce^{3+}$ आयन बनाता है।
इसलिए,$Ce^{4+}$ जलीय विलयन में स्थिर नहीं है और ऐसी स्थितियों में मुक्त आयन के रूप में ज्ञात नहीं है।
अतः,'$Ce^{4+}$ जलीय विलयन में ज्ञात नहीं है' कथन को इसकी स्थिरता के संदर्भ में सही माना जाता है।

(C) समूह में नीचे जाने पर लुईस अम्ल की शक्ति घटती है; इसलिए,सही क्रम $BCl_{3} > AlCl_{3} > GaCl_{3}$ है।
समूह $13$ के तत्वों के लिए प्रथम आयनन ऊर्जा सामान्यतः नीचे जाने पर घटती है लेकिन $d$-इलेक्ट्रॉन और लैंथेनॉइड संकुचन के कारण अनियमितताएँ दिखाई देती हैं।
प्रथम आयनन एन्थैल्पी के लिए सही क्रम $B > Tl > Ga > Al > In$ है।
अक्रिय युग्म प्रभाव भारी तत्वों में अधिक स्पष्ट होता है,जिससे $Tl^{3+}$ की तुलना में $Tl^{+}$ अधिक स्थिर हो जाता है।
परिणामस्वरूप,$Tl^{3+}$ एक प्रबल ऑक्सीकरण कारक है,जिससे ऑक्सीकरण गुण का क्रम $Tl^{3+} > In^{3+} > Al^{3+}$ हो जाता है।

(D) अंतिम उत्पाद $4\text{-methylpent-3-en-2-one}$ है,जो एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ के $2$ अणुओं के एल्डोल संघनन द्वारा बनता है।
अतः,$R$ एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ होना चाहिए।
$P$ की $CH_3MgBr$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन एसीटोन $(R)$ देता है।
$CH_3CN + CH_3MgBr$ $\rightarrow CH_3C(CH_3)=NMgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3COCH_3 + NH_3 + Mg(OH)Br$.
इसलिए,$P$ $CH_3CN$ (एथेनेनाइट्राइल) है।

(A) $Zn^{2+}$ आयन जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड और अमोनिया दोनों के साथ समन्वय यौगिक बनाता है,जबकि $Al^{3+}$ केवल जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ समन्वय यौगिक बनाता है।
जिंक $NaOH$ के साथ टेट्राहाइड्रॉक्सोजिंकेट$(II)$ संकुल बनाता है: $Zn^{2+} + 4OH^{-} \rightarrow [Zn(OH)_{4}]^{2-}$.
जिंक $NH_{3}$ के साथ टेट्राएमीनजिंक$(II)$ संकुल बनाता है: $Zn^{2+} + 4NH_{3(aq)} \rightarrow [Zn(NH_{3})_{4}]^{2+}$.
एल्युमीनियम जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ हेक्साहाइड्रॉक्सोएल्युमिनेट$(III)$ संकुल बनाता है: $Al^{3+} + 6OH^{-} \rightarrow [Al(OH)_{6}]^{3-}$.
एल्युमीनियम जलीय अमोनिया के साथ समन्वय यौगिक नहीं बनाता है।

(B) दिया है,$\Lambda_{m}^{\circ} = 140 \times 10^{-4} \ S \ m^{2} \ mol^{-1}$,$K = 1.85 \times 10^{-5} \ S \ m^{-1}$.
अल्प विलेय लवण के लिए,मोलर चालकता $\Lambda_{m}^{\circ}$ और विलेयता $S$ ($mol \ m^{-3}$ में) के बीच संबंध $\Lambda_{m}^{\circ} = \frac{K}{S}$ है।
$S = \frac{K}{\Lambda_{m}^{\circ}} = \frac{1.85 \times 10^{-5}}{140 \times 10^{-4}} = 1.32 \times 10^{-3} \ mol \ m^{-3}$.
चूंकि $1 \ m^{3} = 1000 \ L$,इसलिए $mol \ L^{-1}$ में विलेयता $S = \frac{1.32 \times 10^{-3}}{1000} = 1.32 \times 10^{-6} \ mol \ L^{-1}$.
लवण $AB$ के लिए,$K_{sp} = S^{2} = (1.32 \times 10^{-6})^{2} = 1.74 \times 10^{-12}$.

(D) पहला चरण नाइट्रीकरण है क्योंकि नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ एक मेटा-निर्देशी समूह है,जो ब्रोमीन परमाणु को अमीनो समूह के सापेक्ष $m$-स्थिति पर रखने के लिए आवश्यक है।
इसके बाद,नाइट्रोबेंजीन का ब्रोमीनीकरण किया जाता है ताकि ब्रोमीन परमाणु को $m$-स्थिति पर जोड़ा जा सके।
अंत में,नाइट्रो समूह का अमीनो समूह $(-NH_2)$ में अपचयन करने पर $m$-ब्रोमोएनिलिन प्राप्त होता है।
अभिक्रिया का क्रम:
बेंजीन $\xrightarrow{\text{नाइट्रीकरण}}$ नाइट्रोबेंजीन $\xrightarrow{\text{ब्रोमीनीकरण}}$ $m$-ब्रोमोनाइट्रोबेंजीन $\xrightarrow{\text{अपचयन}}$ $m$-ब्रोमोएनिलिन

(A) सेल अभिक्रिया $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow H_{2}O_{(l)}$ है।
यहाँ, शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $2$ है।
संबंध $\Delta G^{\circ} = -n F E^{\circ}_{\text{cell}}$ का उपयोग करने पर:
$-240,000 \text{ J} = -2 \times 96,500 \text{ C} \times E^{\circ}_{\text{cell}}$.
$E^{\circ}_{\text{cell}} = \frac{240,000}{2 \times 96,500} \approx 1.24 \text{ V}$.

(B) दिया गया है,अर्ध-आयु काल $t_{1/2} = 69.3 \ s$.
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग स्थिरांक $k = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{69.3} = 10^{-2} \ s^{-1}$.
प्रथम कोटि की बलगतिकी के लिए,$k = \frac{2.303}{t} \log \frac{P_0}{P_t}$,जहाँ $P_0$ प्रारंभिक दाब है और $P_t$ समय $t$ पर दाब है।
$10^{-2} = \frac{2.303}{230} \log \frac{0.4}{P_t}$.
$1 = \log \frac{0.4}{P_t} \implies \frac{0.4}{P_t} = 10 \implies P_t = 0.04 \ atm$.
अभिक्रिया $A_{(g)} \rightarrow P_{(g)} + Q_{(g)} + R_{(g)}$ से:
$t = 0$ पर,$P_A = 0.4 \ atm$,$P_P = 0, P_Q = 0, P_R = 0$.
$t = 230 \ s$ पर,$P_A = 0.04 \ atm$. $A$ के दाब में कमी $0.4 - 0.04 = 0.36 \ atm$ है।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,निर्मित उत्पादों का दाब $P_P = 0.36 \ atm, P_Q = 0.36 \ atm, P_R = 0.36 \ atm$ है।
कुल दाब $P_{total} = P_A + P_P + P_Q + P_R = 0.04 + 0.36 + 0.36 + 0.36 = 1.12 \ atm$.