21春西南大学0225《结构化学》在线作业辅导资料.docx

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西南大学  培训与继续教育学院

课程代码：

  0225     学年学季：

20211

窗体顶端

单项选择题

1、与结构基元相对应的是

1. 素向量

2. 晶胞

3. 复格子

4. 点阵点  

2、杂化轨道是

1. 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的原子轨道

2. 一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成一组新的原子轨道  

3. 两个分子的分子轨道线性组合形成一组新的分子轨道

4. 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的分子轨道

3、晶体等于

1. F.结构基元+点阵  

2. 特征对称要素+结构基元

3. 晶胞+点阵

4. 特征对称要素+点阵

4、若用电子束与中子束分别作衍射实验，得到大小相同的环纹，则说明二者

1. A.动能相同

2. 动量相同  

3. 速度相同

4. 质量相同

5、下列分子具有偶极矩，而不属于Cnv群的是

1. H2C=CH2

2. CH2Cl2

3. NH3

4. H2O2  

6、杂化轨道不必满足下列哪一条性质

1. E.杂化轨道必须是正交归一的

2. 每个轨道在杂化前后总成分保持不变

3. 杂化轨道必然是简并的轨道  

4. 轨道杂化前后数目必须守恒

7、Li原子的3个电离能分别为I1=5.392eV,I2=75.638eV,I3=122.451eV。

则Li原子1s电子的结合能是：

1. -138.17eV

2. -75.64eV

3. -65.3eV  

4. -203.48eV

8、第二周期双原子分子AB的分子轨道可以用两个原子的原子轨道线性组合而成。

下面哪组原子轨道可以有效地组合形成分子轨道？

（分子轴为Z轴）

1. 1s与B2px

2. A2s与B2py

3. A2py与B2py

4. A1s与B3pz  

9、考虑到电子的自旋，氢原子n=3的微观运动状态有多少种：

1. 3

2. 6

3. 9

4. 18  

10、Fe原子的基态电子组态为[Ar]3d64s2，则其基态光谱支项为：

1. 5D0

2. 5D4  

3. 5S0

4. 5S4

11、某金属属于立方最密型堆积，下列衍射指标能够出现的有：

1. （100）

2. （110）

3. （210）

4. （111）  

12、氢原子从定态y210跃迁到y300，所需光子的能量为：

1. 13.6eV

2. 3.4eV

3. 1.89eV  

4. 10.2eV

13、提出实物粒子也有波粒二象性学的科学家是：

1. 德布罗意  

2. 爱因斯坦

3. 海森堡

4. 狄拉克

14、分子轨道是

1. 原子轨道的线性组合  

2. 分子中所有电子空间运动的状态函数

3. 分子中单电子运动的完全波函数

4. 分子中电子空间运动的轨道

15、根据宏观对称要素知道某晶体属D2d点群，由此判断此晶体属于（    ）晶系

1. D.立方

2. 正交

3. 单斜

4. 四方  

16、Pauli原理的正确叙述为

1. C.原子中每个电子的运动状态必须用四个量子数来描述

2. 同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子

3. 每个自旋-轨道最多只能容纳自旋方向相反的两个电子

4. 电子体系的空间波函数对于交换电子必须是反对称的  

17、分子的三重态意味着分子中

1. B.有三对未成对电子

2. 有两个自旋相同的未成对电子  

3. 有一个未成对电子

4. 有两个自旋相反的未成对电子

判断题

18、O2的键长小于O2−的键长

1.A.√  

2.B.×

19、凡是成键轨道都具有中心对称性

1.A.√

2.B.×  

20、通过解氢原子的薛定谔方程，可得到n，l，m 和ms 四个量子数

1.A.√

2.B.×  

21、用HMO法处理共轭分子时，其久期行列式中，主对角线上积分元的数值为，与主对角线上的相连的积分元数值为，其他的积分元为零

1.A.√

2.B.×  

22、立方最密堆积型金属和六方最密堆积金属的堆积系数相等，晶胞内原子数、八面体空隙数、四面体空隙数的比值均为1:

1:

2

1.A.√  

2.B.×

23、氢原子的2p轨道能级比2s轨道能级高

1.A.√

2.B.×  

24、正当格子一定是素格子

1.A.√

2.B.×  

25、电子自旋量子数s =±1/2

1.A.√

2.B.×  

26、中心原子采用dsp2杂化方式，其空间构型为四面体

1.A.√

2.B.×  

27、分子本身有镜面，它的镜像和它本身全同。

1.A.√  

2.B.×

28、非极性分子的振动没有红外活性。

1.A.√

2.B.×  

29、甲烷分子有对称中心。

1.A.√

2.B.×  

30、群是一个集合，集合中的元素之间定义了一个乘法，该乘法满足四个条件：

封闭性，单位元，逆元与结合律。

1.A.√  

2.B.×

31、若某一物理量具有本征值，那么其本征值即为该物理量的平均值。

1.A.√  

2.B.×

32、在CaF2晶胞中，Ca离子按面心立方堆积，F离子占据四面体空隙，晶胞的点阵型式为面心立方，一个晶胞中共有4个CaF2结构基元。

1.A.√  

2.B.×

33、在半径为R的圆球围成的ccp和hcp最密堆积中，球数、八面体空隙数和四面体空隙数的比例都为1:

1:

2，其中四面体空隙中可容纳半径为0.225R的小球。

1.A.√  

2.B.×

34、分子中最高轴次（n）与点群记号中的n相同（如C3h点群的最高轴次为C3轴）

1.A.√

2.B.×  

35、一个电子主量子数为4，则这个电子共有32种可能的状态。

1.A.√  

2.B.×

36、通过求解Schrödinger方程，可以得到四个量子数，即：

主量子数n，角量子数l，磁量子数m和自旋量子数s。

1.A.√

2.B.×  

37、仅由非极性键构成的分子不一定是非极性分子

1.A.√  

2.B.×

主观题

38、

参考答案：

39、

参考答案：

40、

参考答案：

41、

参考答案：

42、

参考答案：

43、

参考答案：

44、

参考答案：

45、

参考答案：

46、

参考答案：

47、

参考答案：

48、按分子轨道理论写出NF，NF+，NF−基态时的电子组态，说明他们的不成对电子数和磁性（提示：

按照类似O2的能级排）

参考答案：

49、

参考答案：

50、在极性分子AB中的一个分子轨道上运动的电子，在A原子的fA原子轨道上出现的概率为80%，B原子的fB原子轨道上出现的概率为20%，写出该分子轨道波函数。

参考答案：

  =（0.8）1/2fA +（0.2）1/2fB        

51、写出N2基态时的价层电子组态，并解N2的键长（109.8pm）特别短、键能（942kJ·mol-1）特别大的原因。

参考答案：

（1sg）2（1su）2（1pu）4（2sg）2           

     的三重键为 1 个s键 （1sg）2,2个p键 （1pu）4,键级为 3 

（1su）2和（2sg）2分别具有弱反键和弱成键性质, 实际上成为参加成键作用很小的两对孤对电子,可记为 :

N≡N:

 。

因此N2的键长特别短,键能特别大, 是惰性较大的分子。

52、若在下一离子中运动的电子可用一维势箱似地表示其运动特征：

估计这一势箱的长度，根据能级公式估算电子跃迁时所吸收的光的波长，并与实验值510.0nm比较。

参考答案：

解：

该离子共有10个电子，当离子处于基态时，这些电子填充在能级最低的前5个型分子轨道上。

离子受到光照射，电子将从低能级跃迁到高能级，跃迁所需要的最低能量即第5和第6两个分子轨道的能级差。

此能级差对于吸收光谱的最大波长。

应用一维势箱粒子的能级表达式即可求出该波长：

实验值为，计算值与实验值的相对误差为。

53、写出NF+的价电子组态、键级和磁性。

参考答案：

NF+（1s）2（2s） 2（3s）2 （1p）4（2p）1                             

         键级 2.5                                                    

         磁性  顺磁性 （ 有一个不成对电子）

54、

参考答案：

55、写出CN-的价电子组态及键级

参考答案：

CN-（1s）2（2s） 2（1p）2+2（3s）2                          

     键级:

3

56、

参考答案：

57、对于氢原子：

  （a）分别计算从第一激发态和第六激发态跃迁到基态所产生的光谱线的波长，说明这些谱线所属的线系及所处的光谱范围。

  （b）上述两谱线产生的光子能否使：

（i）处于基态的另一氢原子电离？

（ii）金属铜中的原子电离？

（铜的功函数

（c）若上述两谱线所产生的光子能使铜晶体的电子电离，请计算从铜晶体表面射出的光电子的德布罗意波的波长

参考答案：

解：

（a）氢原子的稳态能量由下式给出：

式中n是主量子数。

 第一激发态（n=2）和基态（n=1）之间的能量差为：

原子从第一激发态跃迁到基态所发射出的谱线的波长为：

所以原子从第六激发态跃迁到基态所发射出的谱线的波长为：

    这两条谱线皆属于Lyman系，处于紫外光区。

在2.1题中，已将氢原子光谱可见波段谱线的波数归纳在下式中：

           和n2皆正整数，

事实上，氢原子光谱所有谱互的波数都可用上式表示。

当时，谱线系称为Lyman系，外于紫外区。

当时，谱线系称为Balmer系，处于可见光区。

当时，谱线分别属于Paschen系、Brackett系和Pfund系，它们皆落在红外光谱区。

   （b）使处于基态的氢原子电离所需要的最小能量为：

而                             

所以，两条谱线产生的光子均能使铜晶体电离。

   （c）根据德布罗意关系式和爱因斯坦光子学说，铜晶体发射出的光电子