结构化学练习题及答案
结构化学练习题
一、填空题
试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg）, 真空光速（2.998×108m.s-1）, 电子电荷（-1.602×10-19C）,Planck常量（6.626×10-34J.s）, Bohr半径（5.29×10-11m）, Bohr磁子(9.274×10-24J.T-1), Avogadro常数(6.022×1023mol-1)
1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是___, ________ 和__________.
2. 测不准关系_____________________。
3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（此时原子不辐射能量，从（）向（）跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（）越大。
4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫。
中，a称为力学量算符A?
5. 方程
的。
6. 如果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做原理。
7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是近似。
8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为。
9. He+离子的薛定谔方程为（）。
10. 钠的电子组态为1s22s22p63s1，写出光谱项______，光谱支项__________。
11. 给出下列分子所属点群：吡啶_______，BF3______，NO3-_______，二茂铁_____________。
12. 在C2+，NO，H2+，He2+，等分子中，存在单电子σ键的是________，存在三电子σ键的是__________，存在单电子π键的是________，存在三电子π键的是_____________。
13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。
O2的价电子组态___1σg21σu22σg22σu23σg21πu41πg2_（[Be2] 3σg21πu41πg2）_键级__2___磁性_____。
NO的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___键级____2.5_______磁性________顺磁性__________。
14. d z2sp3杂化轨道形成__________________几何构型。
d2sp3杂化轨道形成____________________几何构型。
15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是_______，_________和_______
16. 事实证明Li的2s轨道能和H的1s轨道有效的组成分子轨道，说明原因（）、（）、（）。
17. 类氢体系的某一状态为Ψ43-1，该体系的能量为（0.85Z2）eV，角动量大小为（），角动量在Z轴上的分量为（）。
18. 两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道的分子轨道称为。
19. 对于简单的sp杂化轨道，构成此轨道的分子一般为构型。
20. 按HMO处理, 苯分子的第_ __和第____个分子轨道是非简
并分, 其余都是___ 重简并的。
21. 按晶体场理论, 正四面体场中, 中央离子d轨道分裂为两组, 分别记为(按能级由低到高)_____和______, 前者包括___，后者包括______
22. 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。
23. NaCl晶体中负离子的堆积型式为_____，正离子填入_____的空隙中。CaF2晶体中负离子的堆积型式为_____，正离子填入_____的空隙中。
24. 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构，称为晶体的。
二、选择题（每题2 分，共30 分）
ψψa A=
?
1. 下列哪一项不是经典物理学的组成部分？( )
a. 牛顿(Newton)力学
b. 麦克斯韦(Maxwell)的电磁场理论
c. 玻尔兹曼(Boltzmann)的统计物理学
d. 海森堡(Heisenberg)的测不准关系
2. 根据Einstein的光子学说，下面哪种判断是错误的？( )
a. 光是一束光子流，每一种频率的光的能量都有一个最小单位，称为光子
b. 光子不但有能量，还有质量，但光子的静止质量不为0
c. 光子具有一定的动量
d. 光的强度取决于单位体积内光子的数目，即，光子密度
3. 下面哪种判断是错误的？( )
a. 只有当照射光的频率超过某个最小频率时，金属才能发身光电子
b. 随着照射在金属上的光强的增加，发射电子数增加，但不影响光电子的动能
c. 随着照射在金属上的光强的增加，发射电子数增加，光电子的动能也随之增加
d. 增加光的频率，光电子的动能也随之增加
4. 根据de Broglie关系式及波粒二象性，下面哪种描述是正确的？( )
a. 光的波动性和粒子性的关系式也适用于实物微粒
b. 实物粒子没有波动性
c. 电磁波没有粒子性
d. 波粒二象性是不能统一于一个宏观物体中的
5. 下面哪一个不是由量子力学处理箱中粒子所得的受势能场束缚粒子共同特性？( )
a. 能量量子化
b. 存在零点能
c. 没有经典运动轨道，只有几率分布
d. 存在节点，但节点的个数与能量无关
6. 粒子处于定态意味着( )
a. 粒子处于概率最大的状态
b. 粒子处于势能为0的状态
c. 粒子的力学量平均值及概率密度分布都与时间无关的状态
d. 粒子处于静止状态
7. 下列各组函数可作为算符的本征函数的是：()
A. xy2
B. x2
C. sin x
D. x2 + cos x
8、测不准关系的含义是：()
A. 粒子太小，不准确测定其坐标
B. 运动不快时，不能准确测定其动量
C. 粒子的坐标和动量都不能准确测定
D. 不能同时准确地测定粒子的坐标与动量
9.下列函数是算符d/dx的本征函数的是：（）；本征值为：（）。
A、e2x
B、cosX
C、loge x
D、sinx3
E、3
F、-1
G、1
H、2
10. Ψ32-1的节面有（ B ）个，其中（ D ）个平面。
A、3
B、2
C、1
D、0
11. Fe的电子组态为：3d64s2，其能量最低的光谱支项为：( )
a.
4
5D b.
2
3P c.
1S d.
5D
12. n=3能层中最多可以充填多少电子？( )
a. 9
b. 12
c. 15
d. 18
13. 氢原子的3s、3p、3d、4s轨道能级次序为()
A. d
s
p
s
E
E
E
E
3
4
3
3
<
<
<
B.
d
s
p
s
E
E
E
E
3
4
3
3
<
<
=
C. s
d
p
s
E
E
E
E
4
3
3
3
<
=
=
D.
s
d
p
s
E
E
E
E
4
3
3
3
<
<
<
14. 波恩对态函数提出统计解释：在某一时刻t在空间某处发现粒子的几率与下面哪种形式的态函数成正比。
A．︱ψ︱ B. ︱ψ︱2 C. ︱ψ︱1.5 D. xy︱ψ︱
15. 对氢原子Ф方程求解，指出下列叙述错误的是
A. 可得复数解Фm = exp(im?), m= ±m
B. 将两个独立特解线性组合可得到实数解
C. 根据态函数的单值性，确定m = 0，±1，±2，…±l
D. 根据归一化条件
= 1, 求得
A=
2
2
dx
d
16. R n,l(r)-r图中，节点数为
A. n-1个
B. n-l-1个
C. n-l+1个
D. n-l-2个
17. 下面说法正确的是
A. 凡是八面体配合物一定属于O h点群
B. 凡是四面体构型的分子一定属于T d点群
C. 异核双原子分子一定没有对称中心
D. 在分子点群中对称性最低的是C1点群，对称性最高的是O h 点群
18. 下列分子中偶极距不为零的分子是
A. BeCl2
B. BF3
C. NF3
D. CH3+
19. 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C ij
B. C ij2
C. （C ij）?
D. （C ij）-?
20. 2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是
A.
Π B.
Π C. Π D. Π
21. 下列分子或离子中不是sp3杂化的是
A. H2S
B. BCl3
C. PCl3
D. NH4+
22. 按价电子互斥理论，下列哪个分子成四面体形状
A. XeF4
B. XeO4
C. ICl4-
D. BrF4-
23. 金属铜为A1结构，其晶胞型式和结构基元分别是
A．立方面心，4个Cu原子 B. 立方体心，2个Cu原子
C. 立方体心，1个Cu原子
D. 立方面心，1个Cu原子
24. 通过变分法处理氢分子离子体系，计算得到的体系能量总是：（）
A、等于真实体系基态能量
B、大于真实体系基态能量
C、不小于真实体系基态能量
D、小于真实体系基态能量
25. 分子的Raman光谱研究的是( )
a. 样品吸收的光
b. 样品发射的光
c. 样品散射的光
d. 样品透射的光26. 按分子轨道理论, 下列分子(离子)中键级最大的是
a. F2
b. F2
2+
c. F2
+
d. F2
-
27. 价键理论处理H2时, 试探变分函数选为
a. ψ=c1φa(1)+c2φb(2)
b. ψ=c1φa(1) φb(1)+c2φa(2) φb(2)
c. ψ=c1φa(1) φb(2)+c2φa(2) φb(1)
d. ψ=c1φa(1) φa(2)+c2φb(1) φb(2)
28.下面那种分子π电子离域能最大
(A) 已三烯(B) 正已烷(C) 苯(D) 环戊烯负离子
29. 属于那一点群的分子可能有旋光性
(A) C s(B) D∞h(C) O h(D) D n
30.
N
N分子属所属的点群为
a. C2h
b. C2v
c. D2h
d. D2d
31.
C C C
R1
R
R1
R2分子的性质为
a. 有旋光性且有偶极矩
b. 有旋光性但无偶极矩
c. 无旋光性但有偶极矩
d. 无旋光性且无偶极矩
32. 某d8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为
8μ
B
, 则该络合物的晶体场稳定化能为
a. 6Dq
b. 6Dq-3P
c. 12Dq
d. 12Dq-3P
33. ML6络合物中, 除了σ配键外, 还有π配键的形成, 且配位体提供的是低能占据轨道, 则由于π配键的形成使分裂能
a. 不变
b. 变大
c. 变小
d. 消失
34. ML8型络合物中，M位于立方体体心，8个L位于立方体8个顶点，则M的5个d轨道分裂为多少组?
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
35. 平面正方形场中，受配位体作用，能量最高的中央离子d轨道为
a.d x2-y2
b.d xy
c.d xz
d.d yz
36.八面体络合物ML6中，中央离子能与L形成π键的原子轨道为
a.d xy、d xz、d yz
b. p x、p y、p z
c.d xy、d xz、p x、p z
d. (a)和(b)
37. 根据MO理论，正八面体络合物中的d 轨道能级分裂定义为
a. E(e g)-E(t2g)
b.E(e g*)-E(t2g)
c.E(t2g)-E(e g)
d.E(t2g*)-E(eg*)
39. 与b轴垂直的晶面的晶面指标可能是：-----------------------------（）
Ａ）（０１１）Ｂ（１００）Ｃ（０１０）Ｄ（００１）
40. 下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大？------------------------------------ ( )
(A)六水合铜(Ⅱ) (B) 六水合
钴(Ⅱ)
(C) 六氰合铁(Ⅲ) (D) 六氰合镍(Ⅱ)
41. 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
42. 红外光谱由分子内部（）能量跃迁引起。
A、转动
B、电子-振动
C、振动
D、振动-转动
43. CH4属于下列哪类分子点群：（）
A、Td
B、D oh
C、C3v
D、C S
44. 晶包一定是一个：（）
A、八面体
B、六方柱体
C、平行六面体
D、正方体
45. (312)晶面在a，b，c轴上的截距分别为（）：
A、3a, b, 2c
B、3a, 6b, 2c
C、2a, 6b, 3c
D、3a, b, c
46. 某晶体属立方晶系，一晶面截x 轴a/2，截y 轴b/3，截z 轴c/4，则该晶面的指标为( )
A. (234)
B.(432)
C.(643)
D.(213)
47. 特征x射线产生是由于( )
a. 原子内层电子能级间跃迁
b. 原子的价电子能级间的跃迁
c. 分子振动能级间的跃迁
d. 分子转动能级间的跃迁48. 国际符号42m相对应的点群熊夫利符号是( )
A. D4h
B. T d
C. D2d
D. C4v
简答题（每小题4分，共20 分）
1、
2
ax
xe-
=
ψ
是算符
)
4
(2
2
2
2
x
a
dx
d
-
的本征函数，求本征值。解：
()
?
?
a
axe
e
x
a
e
x
a
axe
axe
e
x
a
e
ax
e
dx
d
xe
x
a
xe
dx
d
xe
x
a
dx
d
x
a
dx
d
ax
ax
ax
ax
ax
ax
ax
ax
ax
ax
ax
6
6
4
4
4
2
4
2
)
(
4
)
4
(
)
4
(
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-
=
-
=
-
+
-
-
=
-
-
=
-
=
-
=
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
因此，本征值为-6a。
2.说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。
NH3、BF3、CCl4、[Ti（H2O）6]+
杂化几何点群
NH3、不等性sp3 三角锥C3v
BF3、sp2平面三角形D3h
CCl4、sp3四面体T d
[Ti(H2O)6]+ d2sp3八面体O h
3. 写出
+
2
O
，2
O
，
-
2
O
，和
-
2
2
O
的键级、键长长短次序及磁性解：
O2+ O2 O2- O22-
键级 2.5 2 1.5 1
键长O2+ < O2 磁性顺磁顺磁顺磁抗磁 4. 写出N2+和N2的键级、键长长短次序及磁性。 解：N2+ N2 键级 2.5 3 键长 N 2+ > N 2 磁性 顺磁 抗磁 5. 为什么过渡金属元素的化合物大多有颜色？（10分） 解：过渡金属配合物中，中心离子d 轨道能级分裂，在光照下d 电子可从能级低的d 轨道跃迁到能级高的d 轨道，产生d -d 跃迁和吸收光谱，这种d -d 跃迁产生的吸收光谱，常常在可见光区，故过度金属配合物通常都有颜色。 6. 说明类氢离子3P z 状态共有多少个节面, 各是什么节面. 解：类氢离子3p z ，n = 3，l = 1，m = 0；共有n – 1=3-1=2个节面， 径向节面n – l -1 =3-1-1=1，球面； 角节面l = 1，m = 0，xoy 平面 7. 写出玻恩--奥本海默近似下Li + 的哈密顿算符(原子单位). ψψE r r r =??????+--?+?-12212221133)(2 1 解：用原子单位： 8. 指出下列络合物中那些会发生姜--泰勒畸变, 为什么? [Cr(CN)6]3- , [Mn(H 2O)6]2+ , [Fe(CN)6]3- , [Co(H 2O)6]2+ 解：络合物 d 电子排布 姜--泰勒畸变 [Cr(CN)6]3- t 2g 3e g 0 无 [Mn(H 2O)6]2+ t 2g 4e g 0 小畸变 [Fe(CN)6] 3- t 2g 5 e g 小畸变 [Co(H 2O)6]2+ t 2g 5e g 2 小畸变 配合物中心离子的d 电子排布存在简并态，则是不稳定的，分子的几何构型发生畸变，以降低简并度而稳定于其中某一状态，即姜--泰勒畸变，若在高能级的e g 轨道上出现简并态，则产生大畸变，若在低能级的t 2g 轨道上出现简并态，则产生小畸变。 9确定碳原子的基普支项 解：碳原子的电子排布为：1s 2 2s 2 2p 2 , 1s 2 2s 2 是闭壳层，所以只考虑 p 2 |M L | max = =1, L = 1， |M S | max = 1, L = 1, J =2,1,0，p 电子半 充满前，故基普项是：3P ，基普支项 3P 0 。 10. 判断下列分子中键角大小变化的次序并简要说明理由. NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 11. 一类氢离子的波函数Ψn.l.m 共有二个节面，一个是球面，另一个是xoy 面，这个波函数的n , l , m 分别是多少？。 四、计算题（每小题 10 分，共 20 分） 1. 一质量为0.05 kg 的子弹, 运动速度为300 m s -1, 如果速度的不确定量为其速度的0.01%, 计算其位置的不确定量. 解：?x = = = = 3.52 ×10?32 m 2.已知H 127I 振动光谱的特征频率2309.5cm -1,转动常数为655cm -1, 请求算其力常数、零点能、转动惯量和平衡核间距。 解： 1622210 02.6128127 10914.344??? ???==c k μπ hc E 83402309501031063.62 1 21-=?????== λ 8 234 2127.410 36550014.381063.68BC h I ?=?????==-π I r == μ 3. 已知[Co(NH 3)6]2+的Δ 解：（1）[Co(NH 3)6]2+ 因为：Δ 5 2g g E T CFSE=5×4 Dq －2×6 Dq =8Dq （2）[Co(NH 3)6]3+ 因为的Δ>P 和d 6 构型，06 2g g E T CFSE=6×4 Dq －2p= 24Dq-2p 4. 用HMO 法求烯丙基自由基的离域能和基态波函数。 解：烯丙基自由基结构如图： 令x = 由HMO 法得烯丙基自由基休克尔方程： ??? ??=+=++=+0 00 3232121c xc c xc c c xc 休克尔行列式方程为： 01 011 01=x x x 展开可得： 023=-x x 解得：2,0,2321 ==-=x x x βααβα2,,2321-==+=E E E 总能量： E = 2(α + β)+α = 3α + 2 β 离域能 β βαβαβα828.0)12(2)(2223=-=-+-+=DE 把21 -=x 代入久期方程及12 322 21=++c c c ，得 32112 1 2221φφφψ++= 同理可得： Ψ2 = ?1 - ?3 Ψ3 = ?1 - ?2 + ?3 5. H 35Cl 的远红外光谱＝21.18, 42.38, 63.54, 84.72, 105.91cm -1，试求其转动惯量及核间距。课本P 129 6.已知一维势箱中粒子的归一化波函数为 l x n sin l )x (n πψ2= ，? ???=321,,n ，式中l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标，求粒子在箱中的平均位置。 解：由于 ∧ ∧≠x x c x x n n ),()(?? 无本征值，只能求粒 子坐标的平均值： ()()?∧ = l n n dx x x x x 0 *?? 2sin 22sin 22122cos 12sin 2sin 2sin 200020020dx l x n n l l x n x n l x l dx x n x l dx l x n x l dx l x n l x l x n l l l l l l l ?? ? ? ??? ?+? ?? ? ?-=??? ??-=??? ??=???? ?????? ??=????* ππππππππ 结构化学复习题 一、选择填空题 第一章量子力学基础知识 1.实物微粒和光一样，既有性，又有性，这种性质称为性。 2.光的微粒性由实验证实，电子波动性由实验证实。 3.电子具有波动性，其波长与下列哪种电磁波同数量级 （A）X射线（B）紫外线（C）可见光（D）红外线 4.电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的 （A）Zeeman （B）Gouy （C）Stark （D）Stern-Gerlach 5.如果f和g是算符，则(f+g)(f-g)等于下列的哪一个 (A)f2-g2；(B)f2-g2-fg+gf；(C)f2+g2；(D)(f-g)(f+g) 6.在能量的本征态下，下列哪种说法是正确的 （A）只有能量有确定值；（B）所有力学量都有确定值； （C）动量一定有确定值；（D）几个力学量可同时有确定值； 7.试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式------ 8.微观粒子的任何一个状态都可以用来描述；表示粒子出现的概率密度。 常数h的值为下列的哪一个 （A）×10-30J/s （B）×10-16J/s （C）×10-27J·s （D）×10-34J·s 10.一维势箱中粒子的零点能是 答案: 1.略. 2.略. 7.略8.略10.略 第二章原子的结构性质 1.用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数（n, 1, m, m s）中，哪一组是合理的 (A)2，1，-1,-1/2；(B)0，0，0，1/2；(C)3，1，2，1/2；(D)2，1，0，0。 2.若氢原子中的电子处于主量子数n=100的能级上，其能量是下列的哪一个： (A)；(B)10000eV；(C)100eV；(D)10000eV； 3.氢原子的p x状态，其磁量子数为下列的哪一个 (A)m=+1；(B)m=-1；(C)|m|=1；(D)m=0； 4.若将N原子的基电子组态写成1s22s22p x22p y1违背了下列哪一条 (A)Pauli原理；（B）Hund规则；（C）对称性一致的原则；（D）Bohr理论 原子的基态为1s22s2p1,其光谱项为下列的哪一个 (A) 2P；（B）1S；(C)2D；(D)3P； 组态的光谱基项是下列的哪一个 （A）3F；（B）1D ；（C）3P；（D）1S； 电子的角动量大小为下列的哪一个 （A）h/2π；（B）31/2h/4π；（C）21/2h/2π；（D）2h/2π； 结构化学基础习题和答案 01.量子力学基础知识 【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1 为单位的能量。 解：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 71 1 1.49110cm 670.810cm νλ --= = =?? 3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下： 波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν 0)。 解：将各照射光波长换算成频率v ,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表： λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 v /1014s －1 9.59 8.21 7.41 5.49 E k /10 －19 J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图，示于图1.2中 E k /10-19 J ν/1014g -1 图1.2 金属的 k E ν -图 由式 0k hv hv E =+ 推知 0k k E E h v v v ?= =-? 即Planck 常数等于k E v -图的斜率。选取两合适点，将k E 和v 值带入上式，即可求出h 。 例如： ()()1934141 2.70 1.0510 6.60108.5060010J h J s s ---?==?-? 图中直线与横坐标的交点所代表的v 即金属的临界频率0v ，由图可知， 141 0 4.3610v s -=?。因此，金属钠的脱出功为： 341410196.6010 4.36102.8810W hv J s s J ---==???=? 【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===??? 第一章习题 一、选择题 1. 任一自由的实物粒子，其波长为λ，今欲求其能量，须用下列哪个公式---------------( ) (A) λc h E = (B) 22 2λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以 2. 下列哪些算符是线性算符---------------------------------------------------------------- ( ) (A) dx d (B) ?2 (C) 用常数乘 (D) (E) 积分 3. 一个在一维势箱中运动的粒子， (1) 其能量随着量子数n 的增大：------------------------ ( ) (A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 (2) 其能级差 E n +1-E n 随着势箱长度的增大：-------------------( ) (A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 4. 关于光电效应，下列叙述正确的是：(可多选) ---------------------------------（ ） (A)光电流大小与入射光子能量成正比 (B)光电流大小与入射光子频率成正比 (C)光电流大小与入射光强度成正比 (D)入射光子能量越大，则光电子的动能越大 5. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设(多重选择)：-------------------------（ ） (A)电子自旋(保里原理) (B)微观粒子运动的可测量的物理量可用线性厄米算符表征 (C)描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的 (D)微观体系的力学量总是测不准的，所以满足测不准原理 6. 描述微观粒子体系运动的薛定谔方程是：--------------------------------------（ ） (A) 由经典的驻波方程推得 (B) 由光的电磁波方程推得 (C) 由经典的弦振动方程导出 (D) 量子力学的一个基本假设 二、填空题 1. 光波粒二象性的关系式为_______________________________________。 2. 在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表___________________。 3. 质量为 m 的一个粒子在长为l 的一维势箱中运动， (1) 体系哈密顿算符的本征函数集为_______________________________ ； (2) 体系的本征值谱为____________________，最低能量为____________ ； (3) 体系处于基态时， 粒子出现在0 ─ l /2间的概率为_______________ ； (4) 势箱越长， 其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________； 三、问答题 1. 写出一个合格的波函数所应具有的条件。 2. 指出下列论述是哪个科学家的功绩： (1)证明了光具有波粒二象性； (2)提出了实物微粒具有波粒二象性； (3)提出了微观粒子受测不准关系的限制； (4)提出了实物微粒的运动规律-Schr?dinger 方程； (5)提出实物微粒波是物质波、概率波。 四、计算题 1. 一子弹运动速率为300 m·s -1，假设其位置的不确定度为 4.4×10-31 m ，速率不确定度为 0.01%×300 m·s -1 ，根据测不准关系式，求该子弹的质量。 2. 计算德布罗意波长为70.8 pm 的电子所具有的动量。 2020年结构化学复习题及答案精编版 一、 填空题（每空1 分，共 30分） 试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg ）, 真空光速（2.998×108m.s -1）, 电子电荷（-1.602×10-19C ）,Planck 常量（6.626×10-34J.s ）, Bohr 半径（5.29×10-11m ）, Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1) 1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是 黑体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原子光谱_______. 2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥ ________________。 3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（ 稳定状态（定 态） ），此时原子不辐射能量，从（ 一个定态（E 1） ）向（另一个定态（E 2））跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（ 能量 ）越大。 4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫 晶胞 。 5. 方程中，a 称为力学量算符?Skip Record If...?的 本征值 。 6. 如 果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做 态叠加 原理。 7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是 中心力场 近似。 8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 27.2 eV 。 9. He + 离子的薛定谔方程为____?Skip Record If...? ______ ___。 10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱支项____2S 0______。 11. 给出下列分子所属点群：吡啶____C 2v ___，BF 3___D 3h ___，NO 3-_____ D 3h ___，二茂铁____D 5d _________。 12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是____ H 2+____，存在三电子σ键的是______ He 2+_____，存在单电子π键的是____ NO ____，存在三电子π键的是____ C 2+__________。 13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___磁性__顺磁性___。 NO 的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___键级 ____2.5_______磁性________顺磁性__________。 14. d z 2sp 3杂化轨道形成______三方双锥形____________几何构型。 d 2sp 3杂化轨道形成_________正八面体形 ___________几何构型。 15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___对称性一致（匹配）原则____，____最大重叠原则_____和___能量相近原则_____ 16. 事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道，说明原因（对称性一致（匹配）原则 ）、（ 最大重叠原则 ）、（ 能量相近原则 ）。 ψψa A =? 《结构化学》第三章习题 3001 H 2+的H ?= 212 - a r 1 - b r 1 +R 1， 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 3002 分析 H 2+的交换积分(积分) H ab 为负值的根据。 3003 证明波函数 ()()() ()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++= 是相互正交的。 3004 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 3006 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？ 3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。 3008 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 3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。 3010 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。这种说法是否 正确？ 3011 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 c ij (B) (c ij )2 结构化学试题库 一、选择题（本题包括小题，每小题2分，共分，每小题只有一个选项符合 题意） 1．若力学量E、F、G 所对应的的三个量子力学算符有共同的本征态，则（ A ）。 （A）E、F、G可同时确定（B）可同时确定其中二个力学量 （C）可确定其中一个力学量（D）三个力学量均无确定值 2．对长度为l的一维无限深势箱中的粒子（ C ）。（A）Δx = 0 Δp2x= 0 （B）Δx = lΔp x = 0 （C）Δx = lΔp x2= 0 （D）Δx = 0 Δp x= 0 3．在长度为0.3 nm的一维势箱中，电子的的基态能量为4eV，则在每边长为0.1 nm的三维势箱中，电子的基态能量为（ C ）。 （A）12 eV （B）36 eV （C）108 eV （D）120 eV 4．质量为m的粒子放在一维无限深势箱中，由薛定谔(Schrodinger)方程的合理解可知其能量的特征为（ D ）。 （A）可连续变化（B）与势箱长度无关 （C）与质量m成正比（D）由量子数决定 5．与微观粒子的能量相对应的量子力学算符是（ D ）。 （A）角动量平方算符（B）勒让德（Legendre）算符 （C）交换算符（D）哈密顿（Hamilton）算符 6．氢原子的2p x状态（ D ）。（A）n = 2，l = 1，m = 1，m s= 1/2 （B）n = 2，l = 1，m = 1，m s未确定（C）n = 2，l = 1，m = －1，m s未确定（D）n = 2，l = 1，m 、m s均未确定7．组态(1s)2(2s)2(2p)1（ B ）。 （A）有偶宇称（B）有奇宇称 （C）没有确定的宇称（D）有一定的宇称，但不能确定 8．如果氢原子的电离能是13.6eV，则He+的电离能是（ C ）。 （A）13.6eV （B）6.8eV （C）54.4eV （D）27.2eV 9．一个电子在s轨道上运动，其总角动量为（ D ）。 （A）0 （B）1/2（h / 2π）（C）h / 2π（D）（√3 / 2）（h / 2π）10．O2与O2+比较（ D ）。 （A）O2+的总能量低于O2的总能量 （B）O2+的总能量与O2的总能量相同，而O2+的解离能高于O2的解离能（C）O2+的总能量高于O2的总能量，但O2+的解离能低于O2的解离能 （D）O2+的总能量高于O2的总能量，O2+的解离能亦高于O2的解离能11．双原子分子在平衡核间距时，与分离原子时比较（ C ）。 （A）平均动能和平均势能均降低（B）平均动能降低而平均势能升高 （C）平均势能降低而平均动能升高（D）平均势能降低而平均动能不变12．He2+中的化学键是（ C ）。 （A）单电子σ键（B）正常σ键（C）三电子σ键（D）三电子π键13．氨分子的可能构型是．（ B ）。 （A）平面正方形（B）锥形（C）线型（D）正四面体 《结构化学》第二章习题答案 2001ψψE r εe m h =??????π-?π-20222438 式中：z y x ??+??+??=?2222222 r = ( x 2+ y 2+ z 2)1/2 2002(a) -13.6 eV; (b) 0; (c) 0; (d) 2,0,0; (e) 0 2003(1) r = a 0/ 3 , (2) 结构化学练习题带答 案 结构化学复习题 一、选择填空题 第一章量子力学基础知识 1.实物微粒和光一样，既有性，又有性，这种性质称为 性。 2.光的微粒性由实验证实，电子波动性由实验证实。 3.电子具有波动性，其波长与下列哪种电磁波同数量级？ （A）X射线（B）紫外线（C）可见光（D）红外线 4.电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的？ （A）Zeeman （B）Gouy （C）Stark （D）Stern-Gerlach 5.如果f和g是算符，则 (f+g)(f-g)等于下列的哪一个？ (A)f2-g2； (B)f2-g2-fg+gf； (C)f2+g2； (D)(f- g)(f+g) 6.在能量的本征态下，下列哪种说法是正确的？ （A）只有能量有确定值；（B）所有力学量都有确定值； （C）动量一定有确定值；（D）几个力学量可同时有确定值； 7.试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式------ 8.微观粒子的任何一个状态都可以用来描述；表示粒子出现的概率密度。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 （A）1.38×10-30J/s （B）1.38×10-16J/s （C）6.02×10-27J·s （D）6.62×10-34J·s 10.一维势箱中粒子的零点能是 答案: 1.略. 2.略. 3.A 4.D 5.B 6.D 7.略 8.略 9.D 10.略 第二章原子的结构性质 1.用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数（n, 1, m, m s ）中，哪一组是合理的？ (A)2，1，-1,-1/2；(B)0，0，0，1/2；(C)3，1，2，1/2；(D)2，1，0，0。 2.若氢原子中的电子处于主量子数n=100的能级上，其能量是下列的哪一个： (A)13.6Ev； (B)13.6/10000eV； (C)-13.6/100eV； (D)- 13.6/10000eV； 3.氢原子的p x 状态，其磁量子数为下列的哪一个？ (A)m=+1； (B)m=-1； (C)|m|=1； (D)m=0； 4.若将N原子的基电子组态写成1s22s22p x 22p y 1违背了下列哪一条？ (A)Pauli原理；（B）Hund规则；（C）对称性一致的原则；（D）Bohr 理论 5.B原子的基态为1s22s2p1,其光谱项为下列的哪一个？ (A) 2P；（B）1S； (C)2D； (D)3P； 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+ ; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+ ; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+ ; (11) IF 6+ ; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－ (6) C6H5COO－ (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2 (10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应 在加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004 14. 徐光宪，王祥云. 物质结构（第二版）. 北京：科学出版社， 1987 15. 周公度. 结构和物性：化学原理的应用（第二版）. 北京：高等教育出版社， 2000 16. 曹阳. 结构与材料. 北京：高等教育出版社， 2003 17. 江元生. 结构化学. 北京：高等教育出版社， 1997 18. 马树人. 结构化学. 北京：化学工业出版社， 2001 19. 孙墨珑. 结构化学. 哈尔滨：东北林业大学出版社， 2003 习题 1. 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？ 2. 下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？ 3. 按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2+ 的键强还是弱？为什么？ 4. 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，CN，C2，F2 5. 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+( ) 6. 写出O2+，O2，O2–和O22–的键级、键长长短次序及磁性。 7. 按分子轨道理论写出NF，NF+ 和NF–基态时的电子组态，说明它们的键级、不成对电子数和磁性。 8. 判断NO 和CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？ 9. HF分子以何种键结合？写出这个键的完全波函数。 10.试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构，说明基态时有几个不成对电子。 11.下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？ 12.OH分子于1964年在星际空间被发现。 （a）试按分子轨道理论只用O原子的2 p轨道和H原子的1 s轨道叠加，写出其电子组态。 （b）在哪个分子轨道中有不成对电子？ （c）此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成，还是基本上定域于某个原子上？ （d）已知OH的第一电离能为13.2eV，HF的第一电离能为16.05eV，它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能（15.8eV和18.6eV）的差值相同，为什么？ （e）写出它的基态光谱项。 13.试写出在价键理论中描述H2运动状态的、符合Pauli 原理的波函数，并区分其单态和三重态。 1首先提出能量量子化假定的科学家是： ( ) (A) Einstein (B) Bohr (C) Schrodinger (D) Planck 1 下列算符中，哪些不是线性算符( ) A ?2 B i d dx C x D sin 2考虑电子的自旋, 氢原子n=2的简并波函数有( )种 A3 B 9 C 4 D 1 3 关于四个量子数n 、l 、m 、m s ，下列叙述正确的是: ( ) A ．由实验测定的 B ．解氢原子薛定谔方程得到的: C ．解氢原子薛定谔方程得到n 、l 、m ．由电子自旋假设引入m s D ．自旋假设引入的 4 氢原子3d 状态轨道角动量沿磁场方向的分量最大值是( ) A.5h B.4h C.3h D.2h 5 氢原子ψ321状态的角动量大小是( ) A 3 η B 2 η C 1 η D 6 η 6 H 2+的H ?= 21?2- a r 1 - b r 1 +R 1， 此种形式的书写没有采用下列哪种方法： () (A) 中心力场近似 (B) 单电子近似 (C) 原子单位制 (D) 波恩-奥本海默近似 7 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) 分子空间运动的轨道 (D) 原子轨道线性组合成的新轨道 8 类氢原子体系ψ432的总节面数为() A 4 B 1 C 3 D 0 9 下列分子键长次序正确的是: ( ) A.OF-> OF> OF+ B. OF > OF - > OF + C. OF +> OF> OF - D. OF > OF + > OF - 10 以Z 轴为键轴，按对称性匹配原则，下列那对原子轨道不能组成分子轨道： A.s dz2 B. s dxy C. dyz dyz D. y p y p 结构化学复习题及答案 一、 填空题（每空1 分，共 30分） 试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg ）, 真空光速（2.998×108m.s -1）, 电子电荷（-1.602×10-19C ）,Planck 常量（6.626×10-34J.s ）, Bohr 半径（5.29×10-11m ）, Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1) 1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是 黑体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原子光谱_______. 2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥ ________________。 3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（ 稳定状态（定态） ），此时原子不辐射能量，从（ 一个定态（E 1） ）向（另一个定态（E 2））跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（ 能量 ）越大。 4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫 晶胞 。 程中，a 称为力学量算符A ?的 本征值 。 5. 方6. 如果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做 态叠加 原理。 7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是 中心力场 近似。 8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 27.2 eV 。 9. He + 离子的薛定谔方程为____ψψπεπE r e h =-?-)42μ8(0 2 222______ ___。 10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱支项____2S 0______。 11. 给出下列分子所属点群：吡啶____C 2v ___，BF 3___D 3h ___，NO 3-_____ D 3h ___，二茂铁____D 5d _________。 12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是____ H 2+____，存在三电子σ键的是______ He 2+_____，存在单电子π键的是____ NO ____，存在三电子π键的是____ C 2+__________。 13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___ ψψa A =? 本卷共 页第1页 本卷共 页第2页 2015级周口师范学院毕业考试试卷——结构化学 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、测不准关系：：__________________________ _______________________________________________。 2、对氢原子 1s 态, (1) 2ψ在 r 为_________处有最高值；(2) 径向分布函数 224ψr π 在 r 为____________处有极大值； 3、OF ， OF +， OF -三个分子中， 键级顺序为________________。 4、判别分子有无旋光性的标准是__________。 5、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有 ____________。 6、NaCl 晶体的空间点阵型式为___________，结构基元为___________。 7、双原子分子刚性转子模型主要内容：_ ________________________________ _______________________________________________。 8、双原子分子振动光谱选律为：_______________________________________, 谱线波数为_______________________________。 9、什么是分裂能____________________________________________________。 10、分子H 2，N 2，HCl ，CH 4，CH 3Cl ，NH 3中不显示纯转动光谱的有： __________________，不显示红外吸收光谱的分子有：____________。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、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 2、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 （D ）无法确定 3、下列氯化物中， 哪个氯的活泼性最差？--------------------------------- ( ) (A) C 6H 5Cl (B) C 2H 5Cl (C) CH 2═CH —CH 2Cl (D) C 6H 5CH 2Cl 4、下列哪个络合物的磁矩最大？------------------------------------ ( ) (A) 六氰合钴(Ⅲ)离子 (B) 六氰合铁(Ⅲ)离子 (C) 六氨合钴(Ⅲ)离子 (D) 六水合锰(Ⅱ)离子 5、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大？------------------------------------ ( ) (A) 六水合铜(Ⅱ) (B) 六水合钴(Ⅱ) (C) 六氰合铁(Ⅲ) (D) 六氰合镍(Ⅱ) 6、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是：--------- ( ) (A) 1612∏ (B) 18 14∏ (C) 1816∏ (D)20 16∏ 7、B 2H 6所属点群是：---------------------------- ( ) (A) C 2v (B) D 2h (C) C 3v (D) D 3h 考号_______________________ 姓名_______________________ 结构化学试题及答案 A.等于真实体系基态能量 B.大于真实体系基态能量 《结构化学》答案 C.不小于真实体系基态能量 D.小于真实体系基态能量 一、填空(共30分，每空2分 ) 4、求解氢原子薛定谔方程，我们常采用下列哪些近似( B )。 1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标 ,6,1、氢原子 的态函数为，轨道能量为 - 1.51 eV ，轨道角动量为，3,2,1)2)3)4) A.1)3) B.1)2) C.1)4) D.1学号,轨道角动量在磁场方向的分量为。 5、下列分子中磁矩 最大的是( D )。 : +2、(312)晶面在a、b、c轴上的截距分别为 1/3 ， 1 ， 1/2 。 B.C C.C D.B A.Li22223、NaCl晶体中负离子的堆积型式为 A1(或面心立方) ，正离子填入八面体的6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数 n，下面论述正确的是( C ) 装 A. 可取任一整数 B.与势箱宽度一起决定节点数空隙中，CaF晶体中负离子的 堆积型式为简单立方，正离子填入立方体的2 2姓空隙中。 C. 能量与n成正比 D.对应于可能的简并态名3: D4、多电子 原子的一个光谱支项为，在此光谱支项所表征的状态中，原了的总轨道2,,,,,7、 氢原子处于下列各状态:1) 2) 3) 4) 5) ，问哪22px3p3dxz3223dzz订6,角动量等于，原子的总自旋角动量等于 2, ，原子的总角动量等于 ,,2M些状态既是算符的本征函数又是算符的本征函数( C )。 Mz 6,，在磁场中，此光谱支项分裂出5个塞曼能级。系A.1)3) B.2)4) C.3)4)5) D.1)2)5) 别: 11线 8、下列光谱项不属于pd组态的是( C ) 1/22,r/2a0(3/4,)cos,(3/4,)cos,,(r,,,,)5、= ，若以对作图， (,,,)N(r/a)e2PZ01131 A. B. C. D. PDFS 【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1 为单位的能量。 解：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 711 1.49110cm 670.810cm νλ--===?? 34141 23-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 31 2 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （ b ） 动能为0.1eV 的中子； （ c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===??? 34-11 (2) 9.40310m h p λ-== = =? 结构化 学练习题 一、 填空题 试卷中可能用到的常数：电子质量（×10-31kg ）, 真空光速（×）, 电子电荷（×10-19C ）,Planck 常量（×）, Bohr 半径（×10-11m ）, Bohr 磁子×, Avogadro 常数×1023mol -1) 1. 导致"量子"概念引入的三个着名实验分别是 ___, ________ 和__________. 2. 测不准关系_____________________。 3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（ ），此时原子不辐射能量，从（ ）向（ ）跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（ ）越大。 4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫 。 中，a 称为力学量算符A ? 的 。 5. 方程6. 如果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做 原理。 7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是 近似。 8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 。 9. He + 离子的薛定谔方程为（ ）。 10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项______，光谱支项__________。 11. 给出下列分子所属点群：吡啶_______，BF 3______，NO 3-_______，二茂铁_____________。 12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是________，存在三电子σ键的是__________，存在单电子π键的是________，存在三电子π键的是_____________。 13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___磁性_____。 NO 的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___键级磁性________顺磁性__________。 14. d z 2sp 3杂化轨道形成__________________几何构型。 d 2sp 3杂化轨道形成____________________几何构型。 15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是_______，_________和_______ 16. 事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道，说明原因（ ）、（ ）、（ ）。 17. 类氢体系的某一状态为Ψ43-1，该体系的能量为（ ）eV ，角动量大小为（ ），角动量在Z 轴上的分量为（ ）。 18. 两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道的分子轨道称为 。 19. 对于简单的sp 杂化轨道，构成此轨道的分子一般为 构型。 20. 按HMO 处理, 苯分子的第_ __和第____个?分子轨道是非简并分, 其余都是 ___ 重简并的。 21. 按晶体场理论, 正四面体场中, 中央离子d 轨道分裂为两组, 分别记为(按能级由低到高)_____和______, 前者包括___，后者包括______ ψψa A =?结构化学练习题带答案
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