结构化学期末复习题.docx

1、结构化学期末复习题结构化学复习题选择题1.比较。2和。2结构可以知道 （D ）A.。2是单重态；B. 02是三重态；C.。2比02更稳定；D 02比。2结合能大2.平面共轭分子的n型分子轨道（B ）A.是双重简并的.； B .对分子平面是反对称的； C.是中心对称的;D.参与共轭的原子必须是偶数.3.H2O2和C2H2各属什么点群？（ C ）A. Dh,Dh ； B C2, D h ； C D h ,C ； D Dh,D ； E C2, C2h4.下列分子中哪一个有极性而无旋光性？ （ B ）A.乙烯；B.顺二卤乙烯；C反二卤乙烯；D.乙烷（部分交错）；E .乙炔5.实验测得Fe （H2O）

2、6的磁矩为5.3卩.B,则此配合物中央离子中未成对电子数6.为（C ）A .a= B ; B. a= B /2 ; C. a= 、.B/4 ; D. a= , B /68.基态变分法的基本公式是：（D ）A.H? d H? d H? d H? dEo ；B. Eg ；C. E0 ;D E0d d d d9.He+体系321的径向节面数为：（D ）A 4 B. 1 C. 2 D. 010.分子的三重态意味着分子中 （C ）A.有一个未成对电子； B.有两个未成对电子；C.有两个自旋相同的未成对电子；D.有三对未成对电子.11.下列算符不可对易的是（C ）12.况；C . (x)可以大于或小于零，

3、2(x)无正、负之分；D.当nx , 图像中的峰会多而密集，连成一片，表明粒子在0xc2 ，此分子轨道中电子将有较大的几率出现在：（ A ）A N 核附近C NO 两核连线中点38. 按分子轨道理论，下列分子A F2 B F22+O 核附近NO 两核之间D离子）中键级最大的是：C F2+（ B ） D F2-39. 过渡金属配合物溶液一般都有颜色的原因是： （ B ）A自旋相关效应 B d-d跃迁C c - n跃迁 D姜-泰勒效应40.羰基络合物Cr（CO）6中，CO与Cr生产配键以后，CO的键长（AA变长 B变短 C不变 D加强41基态氢原子径向分布函数 D（r） r图表示：（C ）A几率随

4、r的变化B几率密度随r的变化C单位厚度球壳内电子出现的几率随 r的变化D表示在给定方向角度上，波函数随 r的变化42类氢离子体系 432的径向节面数为：（D）A 4 B 1 C 2 D 043.氢原子321状态的角动量大小是：（D ）A 3 B2 C1 D ,644.电子自旋是：（C ）A具有一种顺时针或逆时针的自转B具有一种类似地球自转的运动C具有一种非空间轨道运动的固有角动量D因实验无法测定，以上说法都不对。45.若I = 2，则物理量 Mz有几个取值？ （ C）A 2 B 3 C 5 D 446.采用slater行列式描述多电子体系的完全波函数使因为： （B ）D数学A电子波函数是对称的

5、 B保里原理的要求 C近似求解的要求上便于表达47.杂化轨道是（A）A同一原子的原子轨道线性组合得到的B两个原子中原子轨道的线性组合而得到的C同一分子中分子轨道间的线性组合而得到的D同一分子中各个原子的原子轨道的线性组合而得到的48 . Cu（H 20）4 2H2O2+溶液呈现蓝色的原因是：（C ）A自旋相关效应 B d-d跃迁 C c - n跃迁 D姜-泰勒效应49下列算符哪个是线性算符：（B ）A exp B 2 C sin D50对H原子而言， 32m的简并态有几个？ （ B ）A 16 B 9 C 7 D 351Li2+体系3po的径向节面数为：（B ）A 4 B 1 C 2 D 05

6、2n型分子轨道的特点是：（B ）A分布关于键轴呈圆柱形对称B有一个含键轴的节面C无节面D由p原子轨道组成53一维势箱解的量子化由来：（D）A人为假定 B求解微分方程的结果C由势能函数决定的 D由微分方程的边界条件决定的5443m的简并态有几个（相对 H而言）？（ A）A 16 B 9 C 7 D 355He+体系321的径向节面数为：（D ）A 4 B 1 C 2 D 07h256立方势箱中E 2时有多少种状态？ （ C）8maA 11 B 3 C 4 D 257.c型分子轨道的特点是：（B ）A能量最低 B其分布关于键轴呈圆柱形对称C无节面 D由s原子轨道组成58.属于下列点群的分子哪个为非

7、极性分子？ （ A ）A D6h B Cs C C3v D Cm v二判断题1.氢原子或类氢离子的波函数有复函数和实函数两种形式。 （V ）2.电子的自旋可以用地球自转类比。（）3.凡是全充满的电子壳层，其中所有电子的耦合结果总是 L=0, S=, J=0。（V ）4.晶体场理论认为：电子在 d轨道中排布的情况与和 P的相对大小有关的, P时采取低自旋排布.（V ）5.配位离子FeF63-为无色，由此可估算出Fe3+有5个未配对电子。（V ）6.当两个原子轨道能量相同时，既使对称性不匹配，也能有效成键。 （ ）7.两个原子的轨道重叠积分的大小仅与两核间距离有关。 （）8.同类型的原子轨道组合成

8、 型成键轨道必然比相应的 型成键轨道能量低。（ ）9.以x轴为键轴时，dx2 y2轨道是 轨道。（）x y10.定域、非定域分子轨道在本质上来说是等价的， 但非定域轨道应用范围更广更灵活。（V ）11.解氢原子或类氢离子的薛定谔方程，可以得到表征电子运动状态的所有量子数。（ ）12.电子云形状或原子轨道形状可用界面图表示。 （V ）13.电子的轨道运动和自旋运动是互为独立的。 （ ）14.晶体场理论认为：配合物稳定的原因是由于中央与配体间形成较强的共价 键。 （ ）15.羰基配合物与不饱和烃配合物的成键情况完全相同 ,都形成 配键。 （ ）16.同核双原子分子中两个 2p 轨道组合总是产生 型

9、分子轨道。（ ）17.类氢离子体系，n相同的全部原子轨道其能量是简并的。（V ）18价键法认为原子具有未成对电子是化合成键的必要条件。 （V ）19.分子的最高占据轨道和最低空轨道属于前线轨道。 （ V ）20.C2 分子中净成键电子对为 1 个 电子， 2 个 电子， 所以有相当于 2 个未配 对电子的磁性。（ ）21.分子图形的全部对称元素构成它所属的点群。 （ V ）22.界面图中的正号代表阳电荷、负号代表阴电荷。 （ ）23.2P0轨道和2FZ轨道对应，2P+1轨道和2Px轨道对应，2P-1轨道和2Py轨道对应。（ ）24.CFSE 越大配合物越稳定，越小越不稳定。 （ V ）25.用

10、变分法求某个状态的能量，其结果不可能比该状态真实能量小。 （ V ）26.类氢离子体系，n相同的全部原子轨道其能量是简并的。（V ）27.同核双原子分子成键的 轨道都是中心对称的， 而成键的 轨道都是中心反 对称的。（ ）28.杂化轨道是原子轨道的线性组合，所以属于分子轨道。 （ ）29.E2分子中净成键电子为一对 电子，无磁性。（ ）30.直链共轭多烯烃的 HMO 能级可能简并也可能不简并，由共价键长短决定。（）31.类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系。 （ ）32.MO 理论采用了单电子近似，所以不考虑电子的相互作用。 （ ）33.具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子 , 所

11、以只有含奇数个电子的分子才能是顺磁性的。 （ ）34类氢离子体系， n 相同的全部原子轨道其能量是简并的。 （ V ）35杂化轨道是由同一原子的不同原子轨道线性组合而成的。 （ V ）36晶体场理论认为配位体与中心离子之间的相互作用是静电作用。 （ V ） 37 分子的最高占据轨道和最低空轨道属于前线轨道。 （ V ）38 NH3分子N原子采取sp2杂化三填空题1.动能为100eV的自由电子的波长入= m。动能为0 .1 eV的自由中子的波长入= m。能量等于105eV光子的波长入= m。质量为0.3kg、速度为10m/s的小球的波长入= m。(电子的质量为9.11 10 31kg ,电子的电

12、量为1.062 10 19C，中子的质量是电子质量的 1837倍,h 6.6 10 34J s )。( ,p mv,1 mv2 eV)P 22.若力学量算符F?作用到函数n(X)上，有F? n(X) Fn ( X),且巴是一是属于力学量算符F?、本征值Fn的 本征 函数3.在边长为a的立方势箱中运动的粒子，其能级E二竺的简并度是二 4ma4.求解氢原子的 方程时，可以得到复函数解 m( ) Aeim，将复函数解进行线性组合可以得到 实函数解 ，依归一化条件可求得 a=1/.25.电价配合物中往往含有 较多的 自旋平行电子，所以是 高 自旋配合物，共价配合物中往往含有 较少 自旋平行电子，所以是

13、低自旋配合物。6.反式二氯乙烯分子因有对称中心而 没有 偶极矩;顺式二氯乙烯分子因无对称中心而 有 偶极矩。7.离子键的最基本特点是没有 方向性 和 饱和性 ，它以 静电 引力 为基础。8.微观粒子运动的量子力学共性有 能量量子化 ， 和 波粒二象性 。测不准关系式为x Px h ，这一关系的存在是微粒具有 波粒二象性的结果。9 .函数 (x)称为 (x)的 共轭 函数。10.品优波函数三个条件是 单值 ， 连续 和平方可积的。11.3P光谱项可分裂成 3 个光谱支项，在磁场中又分裂为 9 个能级。12.丁二炔CH C C CH分子中有 两个正常离域 键,它们是4,4和4,4 - 分子为直线

14、型.13.晶体场理论认为：配合物中过渡金属离子的五个简并 d轨道在 静电场 的作用下将发生 分裂 ，八面体配合物中t2g轨道的能量 低于eg轨道的能量，四面体配合物中eg轨道的能量 高于 t2g轨道的能量。14.反式二氯乙烯分子因有对称中心，其偶极矩 无 ；顺式二氯乙烯分子因无对称中心，其偶极矩 不为0 。15. 微观粒子的运动状态可用 波函数 描述，波函数必须满足 单值，连续 和 平方可积 三个条件，称之为 品优_ 函数。d2 ax216.算符二4a2x2作用到其本征函数 Xe 上，所得函数的本征值为dx2ix-6a 。算符Px作用到 Ne 上，可得？x的本征值为h17.求解氢原子的 方程时

15、,可以得到复函数解 m（） Aeim ,将复函数解进行线性组合可以得到 实波函数，依归一化条件可求得A=1r 。18.配合物中的金属原子或离子称为 中心原子（或中央原子）,围绕中心原子周围的带有孤对电子的分子或离子称为 配体， 配体 中直接与中心原子配合的原子称为配位原子。19.在羰基络合物Cr（CO） 6中，中心原子Cr与配体之间存在 键，故较稳定。20.二氯苯有三种同分异构体（邻，间，对），其中 对位 偶极矩为零。21.LCAO MO三原则为对称性匹配、 能量相近和 最大重叠 。22任何一个微观体系的运动状态都可用一个波函数 W来描述，体系中的粒子出2现在空间某点（x，y，z）附近的几率密

16、度与 （x, y, z） _ 成正比。23.在BF3分子中存在 6 离域大n键。24实验测得某金属络合物的未配对电子数是 3,该分子的磁矩为 屁 。25在羰基络合物Cr（CO）6中，中心原子Cr与配体之间存在 ，故较稳定。d26变分原理可表示为 0，式中 称为变分函数，E0是体系的 d基态能量 。27 nlm中的I称为 ，因为它决定体系角动量的大小。四简答题区分其单态和三重态。 解：H2分子体系：空间波函数 S= a(1) b+ a bA= a(1) 2) - a b(1)自旋波函数 1= (1) (2), 2= (1) (2)3= (1) (2), 4= (1) (2)5= - 3+ 4=

17、(1) + (1)6= 3- 4= (1)-(1) (2)完全波函数单重态 I= s 6三重态 n = A 1rn= A 2iv= A 52.对一个运动速率vvvc的自由粒子，有人作了如下推导 ：h h E 1mv p mvv v 2ABC DE1结果得出1 -的结论。问错在何处？ 说明理由。2解：A,B两步都是对的,A中v是自由粒子的运动速率，它不等于实物波的传播速 率u, C中用了 = v/ ,这就错了。 因为=u/ 。又D中E=h是粒子的总能量,E中E= mv2仅为vc时粒子的动能部分 2两个能量是不等的。所以 C, E都错。3.指出氮原子下列五种组态的性质:基态、激发态或不允许。1s2

18、s2p3s(a)TTJ(b)TT(c)TJ匚(d)TJTTTJ(e)TJTJ解： （A）激发态，（B）不允许，（C）基态，（D）激发态，（E）激发态14.已知氢原子嘔s 1 乂 2丄exp ，试写出 r图节面的数4 2 n a a 2a目、位置及形状。解：数目：n-仁1； 位置：r=2ao 形状：球面5.用LCM（理论，写出N2分子的基态价电子组态及其键级，说明原因。答：（1 g）2（ 1 u）2（ 1 u）4（ 2 g）2的三重键为1个键（1 g）2,2个 键（1 u）4,键级为3（1 u）2和（2 g）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三N

19、: 0因此N2的键长特别短，键能特别大,是惰性较大 的分子。6.举例说明什么是 轨道、 轨道和 轨道。答:设键轴方向为z轴，原子轨道s与S,S与pz,pz与pz组合,得到的分子轨道是圆柱对称的，称为 轨道；原子轨道px与px,py与py组合，得到的分子轨道通过键轴有一个节面,这种分 子轨道称为轨道；原子轨道dx2-y2与dx2-y2,dxy与dxy组合，得到的分子轨道通过键轴有两个 节面，这种分子轨道称为 轨道；7.一质量为m的粒子，在区间a，b运动，处于状态 叽X）1x，试将 叽X）归 一化。解：归一化后波函数为（芒）2x1画出其基态电子排布图解:解：1 *rd3/2 r 3/202010

20、=1a。ea01 1 e r-1a。e a0r 2sin d d dr32r112re%drd sinda。00 0321124a0a01ao10.CO2有四种振动方式，在红外光谱中，观察到二个强的基频吸收峰， 其对应波数分别为：2349 cm-1和667 cm-1，试指出这两个吸收峰各对应于哪种振动方解：对称的伸缩振动，为非红外活性。不对称的伸缩振动,为2349 cm-1,弯曲振动为667 cm-111.下列分子中，02, NO, CN， C2， F2,键能比其正离子的键能小的是哪 些？键能比其负离子的键能小的是哪些？答：比(AB) +的键能小：O2, NO,F2 ;因为失去的是反键轨道上的

21、电子。比(AB)-的键能小：C2, CN；因为得到的电子填入成键轨道上。12.CO是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？ 其偶极矩的方向如何?为什么?答：是一个极性较小的分子，偶极矩方向由氧原子指向碳原子。由于一方面氧的 电负性比氧大，使电子偏向氧，另一方面氧与碳之间的配位键由氧提供电子。13.下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的？若不是归一化的，请给出归一化系1B)嘔-J4 1 2 2 315.证明波函数41sb4sa2 2SIpu厂f怯是相互正交的解：/ g ud =(4 -4g)-1/2 / ( 1sa+ 1sb)( 1sa- 1sb)d=(4 -4&)-1/2/ 1sa2 - 1sb2

22、 d=(4 - 4S2)-2 1 - 1 = 0故相互正交。16.已知Ni(CN)42-是反磁性的，试用晶体场理论推测配位离子的几何构型。 解：有两种可能构型：(a)平面正方形：(dyzdxz)4(dz2)2(dxy)2(dx2 y2)(b)四面体 :(eg)4(t2g)4前者电子全部配对,=0;后者有二个未成对电子,工0。所以为平面正方 形。17.写出NF+的价电子组态、键级和磁性。解：NF+( 1 )2(2 ) 2(3 )2 (1 )4(2 )1键级 2.5 磁性 顺磁性(有一个不成对电子)18.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

23、(e)对-硝基苯氧负 离子解：)口1518 (b)n88 m8 (d)n46 口。1219写出丁二烯分子的休克尔行列式。解：x 1 0 01x10 0 1x10 0 1 x20 判断下列络离子哪些是顺磁性的，哪些是反磁性的？(1)Fe (CN)63- (CN_为强场配离子) (2) Cr(H 2O)62+ ( P)解：Fe3有5个d电子，CN为强场配离子，有未成对电子，是顺磁性；Cr2有6个d电子，八面体场中d轨道分裂为能量较低的三个轨道和能量较 高的两个轨道，由于 P，所以电子尽量分占各个轨道，能量较低的三个轨道 有4个电子，能量较高的两个轨道有两个电子，有有未成对电子，是顺磁性。 21作为合理波函数的条件是什么？ 解：单值、连续、平方可积。五.计算题1.限制在一个平面中运动的两个质量分别为 mi和m2的质点，用长为R的、没有质量的棒连接着，构成一个刚性转子。其Schr?dinger方程为2I(1)求能量的本征值和归一化的本征函数;(2)求该转子基态的角动量平均值。解：(1) Schr?dinge