结构化学之双原子分子结构习题附参考答案Word格式文档下载.docx

1、s， dxy，dxydyz，dyzdyz，dxzs，dxy3109、CO 分子价层基组态电子排布为_，_， 磁性_。3110、在 z 方向上能与 dxy 轨道成键的角量子数 l2 的 原子轨道是 _ ， 形成的分子轨道是_轨道。3111、在 x 方向上能与 dxy 轨道成键的角量子数l2 的原子轨道是 _ _ 。3112、用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态： N2：_ ， O2：_ 。3113、O2的分子轨道的电子组态（基态） ，磁性 。 C2的分子轨道的电子组态（基态） ，磁性 。3114、C2+的分子轨道为_，键级_； HCl 的分子轨道为_，键级_ 。3115、按照简单分

2、子轨道理论： （1） HF 分子基组态电子排布为_， 键级_， 磁性_。 （2） O2-离子基组态电子排布为_， 3116、Cl2分子的 HOMO 是_， LUMO 是_。3117、CN-的价电子组态 ，键级 。3118、OF， OF+， OF-三个分子中， 键级顺序为_。3119、比较下列各对分子和离子的键能大小： N2， N2+ （ ） O2， O2+ （ ） OF， OF- （ ） CF， CF+ （ ） Cl2， Cl2+ （ ） 3120、HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _ 。3121、下列分子中，键能比其正离子的键能小的是_ 。键能比其负离子的键能小的是_ 。 O2， NO

3、， CN， C2， F2 3122、O2 的键能比 O2+的键能 _ 。3123、分子光谱是由分子的 _ 能级跃迁产生的。其中，远红外或微波谱是由 _ 能级跃迁产生的； 近红外和中红外光谱带是由 _ 能级跃迁产生的； 紫外可见光谱带是由 _ 能级跃迁产生的。3124、CO2有_ 种简正振动， _种简正振动频率， _种红外活性的正振动频率。3125、在讨论分子光谱时， Franck-Condon 原理是指 _ 。3126、 轨道是指具有_特点的轨道； 轨道是指具有_特点的轨道； 轨道是指具有_特点的轨道。3127、成键轨道的定义是_；反键轨道的定义是_；非键轨道的定义是_。3128；s-s 轨道

4、重叠形成_键；px-px轨道迎头重叠形成_键；px-px轨道并肩重叠形成_键；dxy-dxy 轨道沿 x 轴或 y 轴重叠形成_键；dxy-dxy 轨道沿 z 轴重叠形成_键。3129、质量为 m、力常数为 k 的简谐振子的能级公式为_。3130、质量分别为 m1和 m2、核间距为 r 的双原子分子的转动能是_。3131、水分子有_种简正振动，_种简正振动频率，_种红外活性的简正振动频率。3132、写出下列分子基态的价电子组态和键级：（1） N2+ ；（2） CN- ； （3） O2+ 。3133、根据同核双原子分子的电子组态，写出及其离子，的键级。 ， ， ， 。二、选择题（从给出的答案中选

5、择正确的答案，填在后面的括号内）3201、H2+的= 2- - +， 此种形式已采用了下列哪几种方法： - （ ） （A） 波恩-奥本海默近似 （B） 单电子近似 （C） 原子单位制 （D） 中心力场近似 3202、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：- （ ） （A） 等于真实基态能量 （B） 大于真实基态能量 （C） 不小于真实基态能量 （D） 小于真实基态能量 3203、对于分子轨道的定义，下列叙述中正确的是： （A） 分子中电子在空间运动的波函数 （B） 分子中单个电子空间运动的波函数 （C） 分子中单电子完全波函数（包括空间运动和自旋运动） （D） 原子轨道线性组合成的新轨道 3

6、204、在LCAO-MO 方法中，各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定： - （ ） （A） 组合系数 cij （B） （cij）2 （C） （cij）1/2 （D） （cij）-1/2 3205、两个原子的 dyz 轨道以 x 轴为键轴时， 形成的分子轨道为- （ ） （A） 轨道 （B） 轨道 （C） 轨道 （D） - 轨道 3206、若以x轴为键轴，下列何种轨道能与py轨道最大重叠？- （ ） （A） s （B） dxy （C） pz （D） dxz 3207、下列分子或离子净成键电子数为 1 的是：- （ ） （A） He2+ （B） Be2 （C）B2+ （D） + （E） Li2

7、 3208、下列分子中哪一个顺磁性最大： （A） N2+ （B） Li2 （C） B2 （D） C2 （E） O2- 3209、下列分子的键长次序正确的是： （A） OF- OF OF+ （B） OF OF- OF+ （C） OF+ OF- （D） OF- OF+ OF 3210、用紫外光照射某双原子分子， 使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了， 则表明该电子是：（A） 从成键 MO 上电离出的 （B） 从非键 MO 上电离出的 （C） 从反键 MO 上电离出的 （D） 不能断定是从哪个轨道上电离出的 3211、H2 分子的基态波函数是：-（ ） （A） 单重态 （B）

8、三重态 （C） 二重态 （D） 多重态 3212、一个分子的能级决定于分子中电子的运动、原子骨架的平动、振动和转动，将四部分运动的能级间隔分别记为 Ee， Et， Ev 和 Er。一般而言，它们的相对大小次序是：- （ ）（A） Ee Et Ev Er （B） Er Ee （C） Et Ee Er （D） Ee Er Et 3213、谐振子的零点振动能是：- （ ） （A） 0 （B） h （C） h （D） 3214、用刚性模型处理双原子分子转动光谱， 下列结论不正确的是：- （ ） （A） 相邻转动能级差为 2B（J+1） （B） 相邻谱线间距都为 2B （C） 第一条谱线频率为 2B （

9、D） 选律为 J=1 3215、下列分子中有纯转动光谱的是：- （ ） （A） O2 （B） （C） H2 （D） HCl 3216、双原子分子的振转光谱，P 支的选律是：-（ ） （A） J= +1 （B） J = -1 （C） J= 1 （D） 都不对 3217、对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱，得到一系列间距为 16.94 cm-1的谱线。这种吸收光谱产生于：（A） HBr 的转动能级跃迁 （B） HBr 的振动能级跃迁 （C） HBr 的平动能级跃迁 （D） 以上三者都不是 3218、在空气中对某样品进行红外分析时， 下述气体中对样品的红外光谱有干扰的是： - （ ） （A） N2

10、（B） O2 （C） CO2 （D） H2O 3219、已知一双原子分子的两条相邻的转动光谱线为 a cm-1和 b cm-1 （ba）。设 a cm-1谱线是EJ-1 EJ跃迁所产生，则该谱线对应的J为： （A） a/（b-a） （B） （3a-b）/（b-a） （C） 1 （D） （2a-b）/（b-a） （E） （2b-a）/（b-a）3220、由 HF 的纯转动光谱，可以取得的数据是： （A） 力常数 （B） 化合价 （C） 氢键 （D） 核间距 3221、在 1H37Cl 气体红外光谱最强谱带的中心处，有一些波数为：2923.74 cm-1，2904.07 cm-1，2863.06

11、cm-1，2841.56 cm-1的谱线，其中，2923.74 cm-1对应的跃迁为：（A） P支21 （B） R支 12 （C） R支 23 （D） P支10 （E） R支 01 3222、已知氧化铝的 XPS 在 Al 2p 区只有一个峰， 而铝的 XPS 则有两个相距3 eV 的峰，这是因为有：- （ ） （A） 轨道间偶合 （B） 轨道自旋偶合 （C） 自旋自旋偶合 （D） 不同价态的铝 3223、硫代硫酸钠的 XPS 谱在硫的 2p 区有两个双峰，这是因为有：- （ ） （A） 自旋自旋及自旋轨道偶合 （B） 自旋轨道及轨道轨道偶合 （C） 自旋轨道偶合且有不同化学环境的硫 （D）

12、自旋自旋偶合且有不同化学环境的硫 3224、下列说法有错的是：- （ ） （A）HF，HCl，HBr，HI 都是卤化氢分子，最高占有轨道都是非键轨道，次高占有轨道都是成键轨道， 因此它们的 UPS 十分相似 （B） UPS 谱带振动序列长说明是 轨道电子电离 （C） Iv=Ia的谱带一定对应于非键或弱化学键轨道电子的电离 （D） CH4 分子的 UPS 有两个价轨道谱带 3225、下列分子的 UPS 与 N2 的 UPS 十分相似的是：- （ ） （A） O2 （B） （C） H2 （D） CO 3226、银的 XPS 谱中，最强特征峰是：- （ ） （A） Ag 4s峰 （B） Ag 3p峰

13、 （C） Ag 3p峰 （D） Ag 3d峰 3227、一氯代甲酸乙酯的 XPS 谱中，碳的 1s结合能最大的峰是：-（ ） （A） 甲基峰 （B） 次甲基峰 （C） 羰基峰 （D） 一样大 3228、三氟代乙酸乙酯的 XPS 谱中， 有四个不同化学位移的碳 1s 峰，其结合能大小次序是：- （ ） 1 2 3 4 （A） 1234 （B） 214 （C） 243 （D） 24 3229、 Fe（CN）63- 中的强场使 3d 轨道分裂，这种分裂的观察可借助于- （ ） （A） 核磁共振谱 （B） 电子吸收光谱 （C） 红外光谱 （D） 拉曼光谱 3230、红外光谱测得 S-H 的伸缩振动频率

14、为 2000 cm-1， 则 S-D 的伸缩振动频率为：- （ ）（A） 2000 cm-1 （B） 1440 cm-1 （C） 3000 cm-1 （D） 4000 cm-1 3231、电子的自旋朗德因子 （g） 是：- （ ） （A） 1 （B） 1/2 （C） 1.5 （D） 2 3232、物质颜色的产生是由于吸收了：- （ ） （A） 红外光 （B） 微波 （C） 紫外光 （D） 可见光 3233、用红外光谱鉴定有机化合物结构是基于分子的： （A） 形状不同 （B）相对分子质量不同 （C）转动惯量不同 （D） 基团特征振动频率不同 3234、有一混合气体含 N2， HCl， CO， O

15、2， 可观察到转动光谱的是： （A） N2 （B） O2 （C） N2和 O2 （D） HCl 和 CO 3235、下列分子转动光谱中出现谱线波长最长的是： （A） HF （B） HCl （C） HBr （D） HI 3236、在振动光谱中下列基团出现谱线的波数最大的是：3237、对于 C-Cl 键振动光谱特征频率最大的是：3238、由下述实验方法可验证分子轨道能级顺序的是： （A） 红外光谱 （B） 核磁共振 （C） 质谱 （D） 光电子能谱 3239、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上：- （ ） （A） 一定是顺磁性 （B） 一定是反磁性 （C） 可为顺磁性或反磁性 3240、红外光谱中

16、的指纹区源于： （A） 分子中特征基团的振动 （B） 分子骨架振动 （C） 分子的所有简正振动 （D） 分子的转动 3241、下列哪一组中两个分子都是顺磁性的？- （ ） （A） O2，B2 （B） C2，O2 （C） Be2，F2 （D） H2，He2+ 3242、用VB法表示氢分子的基态完全波函数，其中自旋波函数是： - （ ） （A） （1） （2） （B） （2） （1） （C） （1） （2） （D） （1） （2） - （2） （1） 3243、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱，一般需知几条谱线的（J），就可计算其核间距？ （A） 1 （B） 2 （C） 3 （D） 4

17、 3244、下列哪一种说法是正确的？- （ ） （A） 略去离心变形，任何分子的转动谱项均可表示为BJ（J+1） （B） 根据非极性双原子分子的转动跃迁选律， J=0说明该分子的转动能级不能改变 （C） 一双原子分子给定电子组态的振动能级是不等间隔的 三、判断题（在正确的题号后画，在错误的题号后画）3301、在 LCAO-MO 中，所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。3302、两个能量不同的原子轨道线性组合成两个分子轨道。在能量较低的分子轨道中，能量较低的原子轨道贡献较大；在能量较高的分子轨道中，能量较高的原子轨道贡献较大。3303、凡是成键轨道都具有中心对称性。3304、由 CH4

18、分子中 4 个 C-H 键键长相等推测 CH4 分子的 8 个价电子能量相等， 故其 UPS 只有一个价电子谱带。3305、利用远红外光谱可以测定同核双原子分子的键长。3306、Raman 光谱本质上是一种吸收光谱。四、简答题3401、什么叫分子轨道？按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念？ 这些近似的根据是什么？3402、试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。3403、现有4s，4px，4py，4pz，3，3 d，3dxy，3dxz，3dyz等九个原子轨道，若规定z轴为键轴方向，则它们之间（包括自身间）可能组成哪些分子轨道？各是何种分子轨道？3404、以 z 轴为键轴，下列原

19、子轨道对之间能否形成分子轨道？若能，写出是什么轨道，若不能， 画 。原子轨道对 分子轨道 pzdxy pxdxz dd pxpx 3405、写出N2分子的基态价电子组态及其键级，说明原因。3406、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（942kJmol-1）特别大的原因。3407、CF 和 CF+哪一个的键长短些。3408、写出 NF+的价电子组态、键级和磁性。3409、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？3410、OH 基的第一电离能是 13.2eV ， HF 的第一电离能是 16.05eV ，它们的差值几乎与 O

20、原子和 F原子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同，请用分子轨道理论解释这个结果。3411、试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。 （1） 写出 OH 基的电子组态并画出能级图； （2） 什么类型的分子轨道会有未成对电子； （3） 讨论此轨道的性质； （4） 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。3412、用分子轨道理论预测 N22-， O22-和 F22-能否稳定存在？ 它们的键长与其中性分子相对大小如何？3413、用分子轨道理论预测 N2+， O2+和 F2+能否稳定存在；3414、用分子轨道理论估计 N2， O2， F2， O22+ 和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子

21、。3415、（1） 写出 O2 分子的电子结构， 分析其成键情况，并解释 O2 分子的磁性；（2） 列出 O22-， O2-， O2 和 O2+的键长次序；（3） 有三个振动吸收带：1097 cm-1，1580 cm-1 和 1865 cm-1 ，它们被指定 为是由 O2， O2+ 和 O2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O2+的。3416、说明 H2+的键长比 H2 长， 而 O2+的键长比 O2 短的原因。3417、（1） 写出CO的分子轨道表示，计算其键级，指出分子所属点群； （2） 比较CO2，CO和丙酮中CO键键长顺序，并说明理由； （3） 根据18电子规则，写出下列羰基络合物分子中n的数目，并画出其络合物的立体构型：Cr（CO）n，Fe（CO）n，Ni（CO）n ； （4） 在CO的振动光谱中，观察到2169cm-1强吸收峰，若将CO的简正振动视为谐振子，计算CO的简正振动频率； （5） 在CO的红外光谱中，纯转动谱线间隔为3.86cm-1，计算平衡核间距。3418、在有机化合物中，CO（羰基）的偶极距很大（ =7.6710-30Cm），而CO分子的偶极距却很小，解释原因。3419、指出下列各分子简正振动中哪些是红外活性的，哪些是非红外活性的：