《结构化学》第五章习题doc.docx

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《结构化学》第五章习题

5001

NF3和NH3分子中，键角∠FNF比∠HNH要（a），这是因为（b）。

5002

写出下列分子的结构式（标明单键和多重键等键型）和立体构型：

（1）Al2Cl6，

（2）HN3，（3）Fe（CO）3（4-C4H4），（4）XeOF4，（5）XeF4

5003

NH3和PH3分子键角值大者为___________________分子。

5004

用价电子对互斥理论推断：

PF4+的构型为_________________，中心原子采用的杂化轨道为_____________________：

XeF4的构型为___________________，中心原子采用的杂化轨道为________________________。

5005

写出下述分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型：

HgCl2_________________：

Co（CO）4-__________________：

BF3___________________：

Ni（CN）42-__________________。

5006

sp2（s，px，py）等性杂化轨道中，若

和x轴平行，

和y轴成30°，

，

，

互成120°。

请写出满足正交归一化条件的三个杂化轨道表达式：

______________________________：

______________________________：

______________________________。

5007

O3的键角为116.8°，若用杂化轨道

=c1

+c2

描述中心O原子的成键轨道，试按键角与轨道成分关系式cos

=-c12/c22，计算：

（1）成键杂化轨道中c1和c2值；

（2）

2s和

2p轨道在杂化轨道

中所占的比重。

5008

已知H2O的键角为104.5°，O原子进行了不等性sp3杂化，其中两个与氢原子成键的杂化轨道中，O原子的p成分的贡献为：

------------------------------（）

（A）0.21（B）0.80（C）0.5（D）0.75

（已知键角和轨道成分的关系式为cos

=-c12/c22）

5009

实验测得乙烯（C2H4）分子∠CCH=121.7°，∠HCH=116.6°，分子处在xy平面，C═C轴和x轴平行。

试计算C原子sp2杂化轨道的系数。

（已知键角和轨道成分的关系式为cos

=-c12/c22）

5011

判断：

在形成CH4分子的过程中，C原子的2p轨道和H原子的1s轨道组合成sp3杂化轨道。

------------------------------（）

5012

sp2等性杂化是指同一杂化轨道中s成分和p成分相等。

这一说法是否正确？

5013

等性的d2sp3杂化的杂化轨道波函数的一般形式为：

-------------（）

（A）

=

+

+

（B）

=1/2

+1/4

+1/3

（C）

=1/6

+1/2

+1/3

（D）

=

+

+

5015

杂化轨道是：

-------------------------------------------------（）

（A）两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的原子轨道

（B）两个分子的分子轨道线性组合形成一组新的分子轨道

（C）两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的分子轨道

（D）一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道

5016

定域分子轨道模型和价键理论对于成键区电子运动的描述是完全相同的。

这一说法是否正确？

5018

写出下列分子休克尔行列式。

（用x表示，x=（-E）/，自己给原子编号）

（1）CH3—CH═CH—CH3

（2）CH2═CH—CH═CH2

（3）

5019

已知烯丙基阳离子的三个分子轨道为：

（A=1/2，B=1/

）

问亲电反应发生在哪个原子上：

------------------------------------（）

（A）1（B）2（C）3（D）1，3（E）1，2，3

5020

Huckel行列式有以下几个特点：

（A）行列式的阶由参加离域大键的原子数决定

（B）行列式的主对角元为-E

（C）行列式的非对角元为和0，且的分布总是紧挨着主对角元-E

（D）如有杂原子参加，诸，须分别标记清楚

上述说法有错误的是：

------------------------------------（）

5021

试用HMO法求丙二烯双自由基H

═C═

H的

（1）电子分子轨道能级能量；

（2）离域能；

（3）分子轨道波函数；

（4）键键级。

5022

在三次甲基甲烷分子中，中心C原子与邻近三个次甲基组成大键。

试证明中心C原子的键级为4.732。

5024

环丙烯基的三个C原子各位于等边三角形的顶点上，分子轨道可用C原子的2pz轨道的线性组合，用HuckelMO法确定该键的波函数和能级。

5025

用HMO法计算H

═C═

H双自由基的电子的分子轨道和能量，并作出分子图。

5026

若环丁二烯是平面正方形构型，用HMO求其电子能级及其最低能级的分子轨道。

5027

试用HMO法求环丁二烯C4H4的分子轨道和能级，再求其共轭能，由此预测：

（1）该分子的稳定性如何（需要简单说明）；

（2）该分子的基态是三重态还是单态？

5028

画出下列久期行列式对应的共轭分子碳原子骨架：

[x=（-E）/]

5029

利用分子的对称性，求环丁二烯分子的大键分子轨道和能量。

5030

求烯丙基阳离子（CH2CHCH2）+的电荷密度、键级、自由价和分子图。

已知：

5031

乙烯的吸收光谱极大约为193nm，而丁二烯的极大约为217nm。

（1）用HMO法计算出乙烯和丁二烯能级；

（2）根据以上结果，定性说明为什么

极大（丁二烯）>极大（乙烯）

（设丁二烯、乙烯中的相等）

（3）用前线轨道理论讨论，在加热条件下，顺－丁二烯和乙烯二分子进行环加成的可能性如何？

5032

用HMO求烯丙基分子（

）电子能级和分子轨道。

5033

用HuckelMO法，求烯丙基的

（1）电子能级；

（2）分子轨道；

（3）电荷密度；

（4）键级。

5035

已知丁二烯的四个分子轨道为：

则其第一激发态的键级P12，P23为何者？

（键级）----------------------------------（）

P12P23

（A）2AB2B2

（B）4AB2（A2+B2）

（C）4AB2（B2-A2）

（D）02（B2+A2）

（E）2ABB2+A2

5036

基态丁二烯有一电子从最高成键轨道激发到最低反键轨道，求此激发态丁二烯的电荷密度、键级、自由价和分子图。

已知：

5037

在HMO法中

是因为

与

正交归一。

这种说法是否正确？

5038

（1）写出N3-的几何构型、成键情况；

（2）用HMO法计算出N3-中离域键的离域能（不用公式直接代）；

（3）写出N3-中离域键的波函数形式。

5039

试用HMO法计算基态戊二烯基负离子的总能量和离域能。

5040

用HMO法处理环戊二烯基负离子，其久期方程的解x=-2，-0.618，-0.618，1.618，1.618。

求：

（1）

键能，

（2）离域能。

5041

用HMO法对丁二烯进行分析，计算用和表示的轨道能级，已知丁二烯最前二个光电子谱带是9.03eV和11.46eV，计算值。

5042

在用HMO法计算共轭分子各碳原子的自由价时，都以三次甲基甲烷自由基中心碳原子的总键级4.732为最大成键度。

现发现双自由基H

=C=

H中心碳原子的成键度更大，请用HMO法计算之。

5048

已知富烯的三个能量最低的轨道为：

1=0.2451+0.5232+0.429（3+6）+0.385（4+5）

2=0.5（1+2）-0.5（4+5）

3=0.602（3-6）+0.372（4-5）

若用亲核试剂与其反应，则反应位在：

------------------------------------（）

（A）1（B）2（C）3，6（D）4，5（E）都可能

5049

用HMO法计算分子的轨道能级以及基态时的离域能。

5050

已解得苯分子的三个已占分子轨道如下，试求苯的分子图。

1=1/

（1+2+3+4+5+6）

2=1/

（21+2-3-24-5+6）

3=1/

（2+3-5-6）

5051

试用HMO法确定基态戊二烯基负离子的HOMO和LUMO波函数，并标出这两个轨道的节面位置。

5052

由HMO法计算可得环戊二烯基的五个轨道的能量分别为：

E1=+2，E2=E3=+0.618，E4=E5=-1.618，试求基组态时的最高占有轨道波函数，并标出节面位置。

5053

在用HMO法处理某共轭分子时，它的久期行列式为：

试给出该共轭分子的结构式（只画出骨架）。

5054

试用HMO法计算环丁二烯基组态时的离域能。

5055

`试用HMO法计算CH2═CH—CH═CH—

H2基态次高被占轨道的轨道波函数。

5056

氯乙烯（CH2CHCl）中，大键是__________，该分子属于__________点群。

5057

下列分子含有什么离域键？

（1）H—C≡C—C≡C—H；

（2）H—C≡C—C≡C—Cl；（3）C6H5O-；

（4）C6H5COO-（5）BF3

5058

2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域键，它是：

---------（）

（A）

（B）

（C）

（D）

（E）

5059

下列氯化物中，哪个氯的活泼性最差？

---------------------------------（）

（A）C6H5Cl

（B）C2H5Cl

（C）CH2═CH—CH2Cl

（D）C6H5CH2Cl

（E）CH2═CHCl

5060

画出结构式以表示NO2，NO2+和NO2-中的离域键，估计N—O键的相对强度。

5061

有一物质经化学分析确定分子式为C2H2Cl2，紫外光谱证明存在─→*吸收，问此物质可能有几种异构体？

计算并比较它们的偶极矩大小。

5062

环己二烯开环反应，加热条件下是_____________旋开环。

5063

试用前线轨道理论说明，C2H4+Br2→CH2Br—CH2Br不可能是基元反应。

5064

判断：

[4，4]环加成反应，光照是对称性允许的。

----------------（）

5065

从反应前后键型的变化估计：

（1）2H2+O2→2H2O是_________热反应，因为_______________；

（2）N2+3H2→2NH3是__________热反应，因为_______________。

5066

己三烯光照时，应发生_____________旋环合。

5067

试用前线轨道理论解释：

为什么乙烯加氢反应必须在催化剂存在情况下才能进行？

C2H4+H2

C2H6

5068

判断：

CH2═CH2+H2─→CH3—CH3是不是基元反应？

------------（）

5069

在CO2，CO和丙酮分子中，C—O键键长最长的是：

-----------------------------（）

（A）CO2

（B）CO

（C）丙酮

5070

H2的光谱解离能是D0=4.46？

eV，零点能为

h

0=0.26？

eV，由此计算H2，D2，HD和T2（氚）的D0。

5071

已知Cl2分子的键能为242kJ/mol，而Cl原子和Cl2分子的第一电离能分别为1250kJ/mol和1085kJ/mol，试计算Cl2+的键能。

5072

当

代表原子的i原子轨道时，

是--------------------------------（）

5073

如果把苯分子的6个电子看作是在一个半径为r的圆环上运动的独立粒子，试求其波函数和能量。

若苯分子的波长最长的吸收的中心在2000Å附近，则苯环的半径r为多少？

5074

讨论下列分子的构型：

（1）XeF4

（2）XeO4

（3）XeO3

（4）XeOF2

（5）XeOF4

5075

用价电子对互斥理论说明下列分子和离子的形状和点群：

SO32-；SO3；XeOF4；NO2+；NO2

5076

根据你的知识，计算伸展的n-C21H44分子的长度。

5078

下列核中哪些不能用来作为NMR的研究对象？

-------------------------------（）

（A）13C（B）14N（C）12C（D）1H

5079

产生ESR与NMR所需的无线电波的波长：

-------------------------------（）

（A）两者都一样

（B）ESR所需无线电波比NMR的短

（C）与B相反

（D）都不对

5080

要测得某物质的质子NMR谱，若仪器的操作频率为100兆周/秒，问需多大的磁场强度才能共振。

（gN=5.5854，=5.0508×10-27J/T）

5081

在90%乙醇水溶液的质子磁共振谱图中，—OH，—CH2—，—CH3中质子所产生的三组峰中的小峰数分别为：

-------------------------------（）

（A）1，3，4

（B）3，8，3

（C）3，3，8

（D）1，4，3

5082

下列质子的化学位移值大小顺序为：

-------------------------------（）

（1）醛基质子

（2）烯烃质子（3）炔烃质子

（A）1>2>3（B）1>3>2（C）3>2>1（D）2>3>1

5083

在乙醇（含痕量酸）核磁共振氢谱中，CH2因受邻近CH3中三个氢核的自旋偶合作用而使谱峰分裂成四重峰，但CH2谱峰不会受同碳质子和OH质子的进一步分裂，其原因是什么？

5084

自旋量子数为I的原子核在外磁场中能级分裂成_____个能级，有机化合物的核磁共振谱主要是_____核和_________核的磁共振谱。

5085

顺磁共振的超精细结构是由何种相互作用引起的？

--------------（）

（A）电子自旋─电子自旋

（B）核自旋─核自旋

（C）电子轨道─电子自旋

（D）电子自旋─核自旋

5086

下述分子中具有较高电离能的分子为：

-------------------------------（）

（A）乙烯（B）乙烷（C）丙烷

5087

非极性分子中的化学键-------------------------------（）

（A）都是非极性键（B）都是极性键（C）可有极性键和非极性键

5088

环状H6B3N3分子是：

-------------------------------（）

（A）饱和分子（B）共轭分子（C）非平面分子（D）极性分子

5089

CH4，NH3和H2O三个分子中，键角∠HXH分别是109.5°，107.3°，104.5°，试解释为什么CH4的键角最大，NH3其次，而H2O的键角最小。

5090

确定下列分子或离子的几何构型：

NO2-，NO2+，XeF4，（CH3）2SnF2，CO（NH2）2

5091

已知配位化合物MA4B2的中心原子M是d2sp3杂化，该配位化合物的异构体数目及相应的分子点群为：

-------------------------------（）

（A）2，C`2v，D4h

（B）3，C3v，D4h，D2h

（C）2，C3v，D4h

（D）4，C2v，C3v，D4h，D2h

5092

乙醇的核磁共振谱有几组：

-------------------------------（）

（A）3（B）2（C）4（D）1（E）5

5093

如何解释周期表中V族元素氢化物的下列性质的变化规律：

NH3PH3AsH3SbH3

∠HXH107.2°93.3°92°91°

5094

什么叫分子间作用力？

它包括哪些内容？

什么叫范德华力？

它包括哪些力？

5095

为什么羧酸、苯酚呈酸性，而苯胺、酰胺呈碱性？

5096

离域键可分为正常离域键，如__________分子中存在_________；多电子离域键，如__________分子中存在_________；缺电子离域键，如__________分子中存在_________。

5097

HgCl2中Hg的原子轨道采取___________杂化，生成_______个______离域键。

5098

ClF3的分子构型可能是平面三角型，也可能是T形，这两种构型哪一种比较稳定？

5099

ICl4-有两种可能的构型：

平面正方形和变形四面体，问ICl4-的稳定构型应是哪一种？

简述理由。

5100

试用前线轨道理论讨论下面的反应是否可以进行：

C2+H2──→HC≡HC

5102

何谓肽键？

画出肽键（

）中原子轨道叠加示意图。

5103

试比较下列分子中C—O键键长，并说明理由：

（a）CO2（b）CO（c）CH3COCH3

5104

指出下列分子离域键的类型：

（a）三硝基甲苯（b）苯醌（c）对-苯醌一圬（d）BF3

（e）对-硝基苯氧负离子

5105

C2N2为线型分子，试分析其成键情况、大键类型、成键轨道的对称性及分子的磁性。

5106

分子间的范德华力是随下列哪一个量值增加而增加？

----------------------------------（）

（A）温度（B）体积（C）范德华半径（D）电离能（E）电子数

5107

（BN）x和石墨是等电子体，但为什么两者的光学和电学性能显著不同？

5108

平面构型的奥（C10H8）为什么会有极性？

5109

图中（a）和（b）示出了－降冰片烯阴离子和阳离子的前线轨道，试说明它们的相对稳定性。

5110

写出苯、氯乙烯、丙烯基阳离子的离域键。

5111

NH3和BCl3可以生成配合物。

试说明其成键情况、几何构型。

5112

指出下列分子（或离子）的几何构型和杂化轨道类型：

（a）SF6（b）Au（CN）4-（c）NO3-（d）BCl3（e）NH3

5113

指出下列分子的键类型：

（a）（b）（c）

5114

指出下列分子的键类型：

5115

指出下列分子的键类型：

5116

指出下列分子的大键类型：

（a）CH2═C═O（b）C6H5Cl（c）C6H5CN（d）C6H5CH═CHC6H5（e）CO（NH2）2

5117

已知三个氯化物：

（a）C6H5CH2Cl，（b）（C6H5）2CHCl，（c）（C6H5）3CCl。

（1）说明氯原子活泼的原因；

（2）哪个化合物中的氯最活泼？

为什么？

5118

试比较酸性并说明理由：

（a）ROH（b）C6H5OH（c）RCOOH（d）CH2═CHOH

（b）（e）O═CH—CH═CH—CH═CH-OH

5119

NO2是V型分子，试分析其成键情况并说明其磁性。

5120

指出BF3和NF3的几何构型并分析其成键情况。

5121

用前线轨道理论说明，Ag+与苯生成的电子授受型配合物的稳定构型应是下列哪一种？

5122

HgCl2可形成什么离域键？

画出生成此种离域键的原子轨道叠加示意图？

5123

苯分子的电子可以处理为绕半径为a的圆环中自由转动的电子（自由电子环势箱模型）。

试根据此模型：

（1）写出Schrodinger方程并求解，

（2）画出电子能级图并与HMO法的结果相比较，（3）利用上述能级图解释4m+2芳香性规则，（4）取a=139？

pm（苯中C—C键长），计算苯的波长最长吸收峰（第一吸收峰）的位置。

5124

R4NOH是强碱，而R3NHOH和氨水都是弱碱，试用氢键理论解释之。

5125

区别和

的结构最好用哪种方法？

（A）紫外可见光谱（B）红外光谱（C）顺磁共振（D）拉曼光谱

5126

预期下列哪一种化合物能吸收波长最长和波长最短的光，只考虑→*跃迁。

CH2

ABC

5127

试分析下列分子中的成键情况，指出C-Cl键键长大小次序并说明理由。

（a）CH3Cl（b）H2C═CHCl（c）CH≡CCl

5128

简述何谓离域分子轨道。

5129

已知S8分子的解离能[指S8（g）→8S（g）]为2130kJ·mol-1，H2S分子的解离能[指H2S（g）→2H（g）+S（g）]为735kJ·mol-1。

.试估计反应H2S2（g）→2H（g）+2S（g）所需要的能量，并与实验值984kJ·mol-1比较。

5130

简述何谓分子图。

5131

H2O2（g）的生成焓Hf=-133kJ·mol-1，O-H键键能为463kJ·mol-1，H2和O2的解离能分别为436kJ·mol