RBSE Class 12th 2011 Chemistry-SS-41-1-2011 Previous Year Papers

उच्च माध्यमिक परीक्षा, 2011

SENIOR SECONDARY EXAMINATION, 2011

वैकल्पिक समूह II (विज्ञान) — रसायन विज्ञान — प्रथम पत्र

(OPTIONAL GROUP II — SCIENCES) — (CHEMISTRY — First Paper)

समय : 3 घण्टे     पूर्णांक : 40

परीक्षार्थियों के लिए सामान्य निर्देश :

GENERAL INSTRUCTIONS TO THE EXAMINEES :

1. परीक्षार्थी सर्वप्रथम अपने प्रश्न पत्र पर नामांक अनिवार्यतः लिखें।
   Candidate must write first his / her Roll No. on the question paper compulsorily.
2. इस पत्र के हिन्दी व अंग्रेजी रूपान्तर में किसी प्रकार की त्रुटि / अन्तर / विरोधाभास होने पर हिन्दी भाषा के प्रश्न को सही मानें।
   If there is any error / difference / contradiction in Hindi & English versions of the question paper, the question of Hindi version should be treated valid.
3. सभी प्रश्न अनिवार्य हैं। प्रश्न क्रमांक 23 व 24 में आन्तरिक विकल्प हैं।
   All the questions are compulsory. Question Nos. 23 and 24 have internal choices.
4. प्रत्येक प्रश्न का उत्तर दी गई उत्तर-पुस्तिका में ही लिखें।
   Write the answer to each question in the given answer-book only.

SS—41-1—Chem. I   |   [ Turn over

निर्देश / Instructions

जिस प्रश्न के एक से अधिक समान अंक वाले भाग हैं, उन सभी भागों का हल एक साथ सतत् लिखें।

For questions having more than one part carrying similar marks, the answers of those parts are to be written together in continuity.

प्रश्न क्रमांक 1 के लिए विशेष निर्देश / Special Instructions for Question No. 1

प्रश्न क्रमांक 1 के चार भाग (i, ii, iii तथा iv) हैं। प्रत्येक भाग के उत्तर के चार विकल्प (अ, ब, स एवं द) हैं। सही विकल्प का उत्तराक्षर उत्तर-पुस्तिका में निम्नानुसार तालिका बनाकर लिखें:

There are four parts (i, ii, iii and iv) in Question No. 1. Each part has four alternatives A, B, C and D. Write the letter of the correct alternative in the answer-book at a place by making a table as mentioned below:

प्रश्न / Question

1. (i) एक घन के कोने पर उपस्थित एक परमाणु का योगदान होता है:

(Contribution of an atom present at the corner of a cube is:)

• (अ) A: 1
• (ब) B: ½
• (स) C: ¼
• (द) D: ⅛

पृष्ठ 2 का भाग / Part of Page 2

3.

An atom present at the corner of a cube, contributes its

• (A) 1/2
• (B) 1/4
• (C) 1/8
• (D) 1/3

(ii)

मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रॉड के इलेक्ट्रॉड विभव का मान होता है

• (a) 0
• (b) +1
• (c) -1
• (d) 0.75

The electrode potential of standard hydrogen electrode is

• (A) 0
• (B) +1
• (C) -1
• (D) 0.75

(iii)

निम्न में से प्रतिचुम्बकीय है

• (a) Zn²⁺
• (b) Cu⁺
• (c) Cr³⁺
• (d) Cr⁺

Which of the following is diamagnetic?

• (A) Zn²⁺
• (B) Cu⁺
• (C) Cr³⁺
• (D) Cr⁺

• 7. अक्रिय युग्म प्रभाव को समझाइये।

  Explain inert pair effect.

  उत्तर: अक्रिय युग्म प्रभाव (Inert pair effect) वह प्रवृत्ति है जिसमें भारी p-ब्लॉक तत्वों (जैसे Tl, Pb, Bi) के संयोजकता कोश में उपस्थित s-इलेक्ट्रॉनों का युग्म (ns²) रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग नहीं लेता, अर्थात् वह निष्क्रिय रहता है। इसका कारण s-ऑर्बिटल का d- और f-ऑर्बिटलों से अप्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण अधिक स्थायी होना है। उदाहरण: Tl⁺ (Tl³⁺ की अपेक्षा अधिक स्थायी), Pb²⁺ (Pb⁴⁺ की अपेक्षा अधिक स्थायी)।

• 8. फ्रेंकल त्रुटि कब उत्पन्न होती है ? कारण दीजिए।

  When does Frenkel defect arise ? Give reason.

  उत्तर: फ्रेंकल त्रुटि (Frenkel defect) तब उत्पन्न होती है जब किसी आयनिक ठोस में एक छोटा आयन (प्रायः धनायन) अपने सामान्य स्थान से हटकर अंतराकाशी स्थान (interstitial site) में चला जाता है, जिससे एक रिक्ति (vacancy) और एक अंतराकाशी दोष (interstitial defect) एक साथ उत्पन्न होते हैं। इसका कारण आयनों के आकार में बड़ा अंतर होता है, जैसे ZnS, AgCl, AgBr में देखा जाता है।

• 9. हेनरी के नियम के दो उपयोग लिखिये।

  Write two uses of Henry’s law.

  उत्तर: हेनरी के नियम के दो उपयोग निम्नलिखित हैं:

  1. कार्बोनेटेड पेय पदार्थों (जैसे कोक, सोडा) में CO₂ गैस को उच्च दाब पर घोलकर बोतलबंद किया जाता है, ताकि खोलने पर दाब कम होने पर गैस बाहर निकले।
  2. गहरे समुद्र में सांस लेने के लिए स्कूबा डाइविंग में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के मिश्रण का उपयोग किया जाता है, जहाँ हेनरी का नियम गैसों के घुलनशीलता को नियंत्रित करता है।

• 10. संक्षारण रोकने की दो विधियों के नाम लिखिये।

  Write the names of two techniques used for preventing corrosion.

  उत्तर: संक्षारण रोकने की दो विधियाँ:

  1. सुरक्षात्मक लेप (Protective coating) – जैसे पेंट, तेल, ग्रीस, या धातु की परत चढ़ाना (जैसे गैल्वनाइजेशन)।
  2. कैथोडिक संरक्षण (Cathodic protection) – जैसे सक्रिय धातु (जैसे मैग्नीशियम) को संरक्षित धातु से जोड़ना, जो स्वयं संक्षारित होकर मुख्य धातु की रक्षा करती है।

• 11. अभिक्रिया के वेग को प्रभावित करने वाले चार कारकों के नाम लिखिये।

  Write the names of four factors affecting the rate of reaction.

  उत्तर: अभिक्रिया के वेग को प्रभावित करने वाले चार कारक:

  1. अभिकारकों की सांद्रता (Concentration of reactants)
  2. तापमान (Temperature)
  3. उत्प्रेरक (Catalyst)
  4. अभिकारकों का पृष्ठीय क्षेत्रफल (Surface area of reactants)

• 12. Fe, Co व Ni परमाणुओं के आकार समान हैं। कारण सहित समझाइए।

  The atomic sizes of Fe, Co and Ni are same. Explain with reason.

  उत्तर: Fe, Co और Ni के परमाणु आकार समान होने का कारण है कि ये तत्व आवर्त सारणी के तीसरे संक्रमण श्रेणी (4d श्रेणी) में स्थित हैं। इनमें परमाणु क्रमांक बढ़ने पर नाभिकीय आवेश बढ़ता है, लेकिन साथ ही d-ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन जुड़ते हैं जो परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) प्रदान करते हैं। इस कारण प्रभावी नाभिकीय आवेश में बहुत कम वृद्धि होती है, जिससे परमाणु त्रिज्या लगभग समान रहती है। इसे संक्रमण तत्वों में आकार की समानता (lanthanoid contraction के समान) कहते हैं।

• 13. ऊष्मागतिकी के तृतीय नियम की परिभाषा लिखिये।

  Write the definition of third law of thermodynamics.

  उत्तर: ऊष्मागतिकी के तृतीय नियम के अनुसार, किसी भी पूर्ण क्रिस्टलीय पदार्थ की एन्ट्रॉपी परम शून्य ताप (0 K) पर शून्य होती है। दूसरे शब्दों में, परम शून्य ताप पर किसी भी शुद्ध, पूर्ण क्रिस्टल की एन्ट्रॉपी न्यूनतम (शून्य) होती है।

• 14. (i) पंजर यौगिक क्या हैं ? एक उदाहरण दीजिये।

  (ii) संक्रमण तत्व संकुल यौगिक बनाते हैं। दो कारण दीजिये।

  उत्तर:

  (i) पंजर यौगिक (Cage compounds) वे यौगिक होते हैं जिनमें परमाणु त्रिविमीय पिंजर (cage) जैसी संरचना में व्यवस्थित होते हैं, जैसे बोरेन (B₁₀H₁₄) या फॉस्फोरस का सफेद रूप (P₄)। उदाहरण: P₄ (फॉस्फोरस का टेट्राहेड्रल पिंजर)।

  (ii) संक्रमण तत्व संकुल यौगिक बनाने के दो कारण:

  1. संक्रमण तत्वों में छोटे आकार और उच्च नाभिकीय आवेश के कारण उच्च आयनन एन्थैल्पी होती है, जो लिगैंडों के साथ सहसंयोजक आबंध बनाने में सहायक होती है।
  2. इनमें रिक्त d-ऑर्बिटल (जैसे d²sp³ या sp³d²) उपलब्ध होते हैं, जो लिगैंडों से इलेक्ट्रॉन युग्म ग्रहण करके संकुल बनाने में सक्षम होते हैं।

6. What are clathrate compounds? Give an example.

Transition elements form complex compounds. Give two reasons.

Write one example of each:

a) Neutral ligand of carbon

b) Positive ligand of nitrogen

Write the I.U.P.A.C. names of the following complex compounds:

a) K₃[Ag(S₂O₃)₂]

b) [Fe(H₂O)₄(C₂O₄)]₂SO₄

16. (i) चक्रीय प्रक्रम को समझाइये।

चक्रीय प्रक्रम (Cyclic Process): वह प्रक्रम जिसमें कोई तंत्र विभिन्न अवस्थाओं से गुज़रने के बाद अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है, चक्रीय प्रक्रम कहलाता है। ऐसे प्रक्रम में तंत्र की आंतरिक ऊर्जा में कोई परिवर्तन नहीं होता (ΔU = 0) क्योंकि यह अवस्था फलन है।

16. (ii) खुले व बंद तंत्र में दो अन्तर लिखिये।

17. (i) ईंधन सेल का एक उदाहरण लिखिये। इसकी दो विशेषताएँ भी लिखिये।

उदाहरण: हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल।

दो विशेषताएँ:

• यह प्रदूषण रहित होता है क्योंकि इसका उपोत्पाद केवल जल है।
• इसकी दक्षता उच्च (लगभग 70-80%) होती है।

17. (ii) ईंधन सेल का नामांकित चित्र बनाइये।

        H₂ (ईंधन) प्रवेश          O₂ (ऑक्सीकारक) प्रवेश
             |                           |
             v                           v
        ┌─────────┐               ┌─────────┐
        │ एनोड   │               │ कैथोड  │
        │ (-)    │               │ (+)     │
        │        │               │         │
        │ 2H₂ →  │               │ O₂ + 4e⁻│
        │ 4H⁺+4e⁻│               │ → 2O²⁻  │
        └────┬────┘               └────┬────┘
             │                         │
             └──────────┬──────────────┘
                        │
                   ┌────┴────┐
                   │ विद्युत │
                   │ अपघट्य │
                   │ (KOH)   │
                   └─────────┘
                        │
                        v
                   जल (H₂O) बाहर

18. (i) प्रथम व द्वितीय कोटि की अभिक्रियाओं के एक-एक उदाहरण दीजिए।

• प्रथम कोटि अभिक्रिया का उदाहरण: हाइड्रोजन परॉक्साइड का विघटन: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
• द्वितीय कोटि अभिक्रिया का उदाहरण: सोडियम हाइड्रॉक्साइड द्वारा एथिल एसीटेट का साबुनीकरण: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

18. (ii) रेडियोएक्टिव विघटन प्रथम कोटि की अभिक्रिया है। समझाइये।

19. (i) शून्य कोटि की अभिक्रिया को एक उदाहरण देकर समझाइये।

19. (ii) रासायनिक अभिक्रिया की दर व ऊर्जा संबंध का आलेख बनाइये।

ऊर्जा
  ↑
  |      सक्रियण संकुल (Transition State)
  |         /\
  |        /  \
  |       /    \
  |      /      \
  |     /        \
  |    /          \
  |   /            \
  |  /              \
  | /                \
  |/__________________\___________→ अभिक्रिया पथ
  |  अभिकारक          उत्पाद
  |  (Reactants)       (Products)
  |
  |←── सक्रियण ऊर्जा (Ea) ──→|

20. (i) & (ii)

(i) स्वतः और अस्वतः प्रक्रम के एक-एक उदाहरण लिखिये।
(ii) विलगित तंत्र का नामांकित चित्र बनाइये।

21. (i) & (ii)

(i) क्रिस्टलीय व अक्रिस्टलीय ठोस में दो अंतर लिखिये।
(ii) क्रिस्टलीय ठोस के विषम दैशिक व्यवहार का चित्र बनाइये।

22. (i) & (ii)

(i) आदर्श व अनादर्श विलयन की परिभाषा लिखिये। दोनों विलयनों के एक-एक उदाहरण दीजिये।
(ii) NaCl विलयन का हिमांक बिन्दु जल से कम परन्तु क्वथन बिन्दु जल से अधिक है। समझाइये।

23.

एक पदार्थ (M₂SO₄) के 0.35 ग्राम, 250 मिली जलीय विलयन में विलेय है। विलयन की नॉर्मलता व मोलरता ज्ञात कीजिये (धातु (M) का परमाणु भार 39 है)।

23.

परमाणवीय कक्षकों के संयोजन की चार शर्तें लिखिये।

संकरित कक्षक प्रबल बंध बनाते हैं। समझाइये।

N₂ अणु का ऊर्जा तल आरेख का चित्र बनाइये।

अथवा

O₂ अणु के ऊर्जा तल आरेख का चित्र बनाइये।

Write four conditions for the combination of atomic orbitals.

Hybrid orbitals form strong bonds. Explain why.

Draw a molecular orbital diagram of N₂ molecule.

24. (i) What are matter waves? Write three properties of these waves.

Matter waves (also called de Broglie waves) are the waves associated with moving particles, such as electrons, protons, or any other matter in motion. According to de Broglie's hypothesis, every moving particle has a wavelength associated with it, given by λ = h/p, where h is Planck's constant and p is the momentum of the particle.

Three properties of matter waves:

1. Matter waves are not electromagnetic in nature; they are probability waves that describe the likelihood of finding a particle at a given location.
2. The wavelength of matter waves is inversely proportional to the momentum of the particle; heavier or faster particles have shorter wavelengths.
3. Matter waves can exhibit interference and diffraction phenomena, similar to light waves, when the wavelength is comparable to the size of obstacles or slits.

24. (ii) The melting point of p-nitrophenol is higher than o-nitrophenol. Explain why.

24. (iii) Draw a molecular orbital diagram of O₂ molecule.

24. (iv) अन्तर-हैलोजन यौगिक क्या हैं? ब्रोमीन के सभी ज्ञात ऑक्सी अम्लों के अणुसूत्र लिखिये।

24. (v) कमरे के ताप पर CH₄ गैस है, जबकि Br₂ द्रव व I₂ ठोस होती है। क्यों?

24. (vi) O–H बंध ध्रुवीय प्रकृति का होता है परन्तु C–H अध्रुवीय होता है। कारण सहित समझाइए।

अथवा

24. (iv) ओलियम क्या है? सल्फ्यूरिक अम्ल के तीन उपयोग लिखिये।

24. (v) कमरे के ताप पर O₂ गैस है जबकि S₈ ठोस है। क्यों?

24. (vi) CO₂ व H₂O दोनों त्रिपरमाणविक अणु हैं परन्तु इनके द्विध्रुव आघूर्ण में बहुत अन्तर है। कारण सहित समझाइए।

Section – (i)

OR