厦门大学 结构化学 试卷
(完整word版)结构化学 考卷及答案(word文档良心出品)
考试A卷课程名称结构化学一、选择题(每小题2分, 共30分)得分评卷人1. 在长l = 2 nm的一维势箱中运动的He原子，其de Broglie波长的最大值是：------------ ( )(A) 1 nm (B) 2 nm (C) 4 nm (D) 8 nm (E) 20 nm2. 立方势箱中的粒子，具有E= 的状态的量子数。
则n x、n y、n z 可以是------------ ( )(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 33. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设：----------- ( ) (Ａ) 描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的9. 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( )(A) 大于真实基态能量(B) 不小于真实基态能量(C) 等于真实基态能量(D) 小于真实基态能量10. 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( )(A) 原子轨道线性组合成的新轨道(B) 分子中所有电子在空间运动的波函数(C) 分子中单个电子空间运动的波函数(D) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)11. 下面说法正确的是：----------------- ( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C4，又有i，则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s群(D) 在任何情况下，=12. B2H6所属点群是：----------------- ( )(A) C2v(B) D2h(C) C3v(D) D3h(E) D3d13. 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，C2v，D4h(B) 2，C3v，D4h(C) 3，C3v，D4h，D2h(D) 4，C2v，C3v，D4h，D2h14．某基态分子含有离域π66键，其能量最低的三个离域分子轨道为：= 0.25 φ1 + 0.52 φ2 + 0.43 ( φ3 + φ6) + 0.39 ( φ4 +φ5)1= 0.5 ( φ1 + φ2 ) - 0.5 ( φ4 +φ5 )2= 0.60 ( φ3 -φ6 ) + 0.37 ( φ4 -φ5 )3若用亲核试剂与其反应，则反应发生在（原子编号）：------------ ( )(A) 1 (B) 2 (C) 1，2 (D) 3，6 (E) 4，515. 已知C2N2分子偶极矩为0，下列说法何者是错误的？------------- ( )共轭体系(A) 是个线型分子(B) 存在一个44(C) 反磁性(D) C—C键比乙烷中的C—C键短二、填空题(24分)得分评卷人1. 在电子衍射实验中，││2对一个电子来说，代表_____________________。
厦门大学结构化学习题答案5
2.1 已知氢原子 1s 的归一化波函数为 1s (a )
3 0 1 2
r exp a0
(1) 试求其基态能量和第一激发态能量。 (2)计算坐标与动量的平均值。 解：
2.3 试证明氢原子 1s 轨道的径向分布函数 Dr 4r 证明：D(r)的极值条件为
2
12s 极大值位于 r a0 。
D( r ) 0 r （4r 2
1 e a0 ) 2r 2r 2r 3 a 0 4 4 2 3 ( r 2 e a0 ) 3 [2r.e a0 r 2 ( ) e a0 ] 0 r a 0 r a0 a0 2r
2r e
2r a0
(1
r )0 a0
D(r ) 0 函数递增。 r
得：r=0(舍去) 或r=a0时有极值。 又：
lim
r a0
D( r ) 0 r
即 r<a0时
lim r a
0
D(r ) 0 即 r>a0时 r r
D(r ) 0 函数递增。
所以：D(r) 在r=a0时，有极大值 2.4 计算氢原子1s状态函数 1s 及其概率在 r a0 和 r 2a0 处的比值。 解： 1s (a )
3 0 1 2
.e
r a0
1 （ s r a0 ) 则： 1 1s ( r 2 a 0 )
3 a0
.e 1 e 2.718
1 2 .e 3 a0
所以设 r a0 和 r 2a0 时的概率分别为P1、P2
P1/P2=
1 2 .e 3 （r a0 ) a0 e 2 7.389 1 ( r 2a 0 ) .e 4 3 r=a0 和 r=2a0 时的概率,还可以有另一种理解， 即出现在上述两个 不同半径的球壳上的概率，因为当波函数（如 p 轨道或 d 轨道，空间量子化！）非球形对称 2 时，在半径为 r 的球面上各点的概率(密度)不尽相同。因此， P(r) = D(r) = 4|1s| , 同样 可以推得：P(r=a0)/P(r=2a0) = e2）
大三结构化学考试题及答案
大三结构化学考试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 以下哪种晶体结构中，原子的配位数为12？A. 立方体心立方晶格B. 面心立方晶格C. 六角密堆积D. 体心立方晶格答案：B2. 根据价层电子对互斥理论，水分子的空间构型是：A. 直线形B. V形C. 四面体形D. 三角锥形答案：B3. 在分子轨道理论中，下列哪个分子的键级为2.5？A. H2B. N2C. O2D. F2答案：B4. 下列哪种元素的电负性最高？A. 氟B. 氧C. 氮D. 碳答案：A5. 根据晶体场理论，八面体配位场中，d轨道分裂能Δo的大小与下列哪个因素无关？A. 配体的场强B. 金属离子的电荷C. 配体的几何构型D. 金属离子的电子排布答案：C6. 以下哪种化合物不属于离子化合物？A. NaClB. HClC. MgOD. CaF2答案：B7. 根据分子轨道理论，下列哪种分子的键级为3？A. COB. N2C. O2D. NO答案：A8. 在周期表中，第VA族元素的原子最外层电子排布为：A. ns^2np^1B. ns^2np^2C. ns^2np^3D. ns^2np^4答案：C9. 根据价层电子对互斥理论，氨分子的空间构型是：A. 三角锥形B. 四面体形C. V形D. 直线形答案：B10. 在分子轨道理论中，下列哪个分子的键级为1.5？A. O2B. N2C. COD. NO答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据晶体场理论，八面体配位场中，d轨道分裂能Δo的大小与配体的场强成正比。
2. 价层电子对互斥理论中，分子的几何构型是由中心原子周围的价层电子对数决定的。
3. 电负性是衡量原子吸引电子对的能力的物理量，通常用Pauling电负性标度来表示。
4. 离子化合物是由正负离子通过静电作用力结合而成的化合物。
5. 分子轨道理论认为，分子轨道是由原子轨道通过分子形成时的相互作用而形成的。
6. 根据价层电子对互斥理论，乙炔分子的空间构型是直线形。
厦门大学结构化学答案2
1.9 用测不准原理说明普通光学光栅（间隙约 10-6m）观 察不到 10000V 电压加速的电子衍射。(1 eV = 1.602x10-19 J ) 解：发生电子衍射时，电子动量的不确定度在数量级上 与电子动量是相近的，由测不准原理可知电子位置的不确定 度：
∆ ≈
ℎ ℎ ℎ = = = ∆ ℎ/
显然，光学光栅的宽度要远大于电子的德布罗意波长， 观察不到电子衍射。
1.12 判断下列算符是否是线性厄米算符： (1)d/dx (2)∇2 (3)x1+x2 (4)e x2 解：线性算符的定义为 (φ1 + φ2)= φ1 + φ2 φ
∗
厄米算符的定义为 ∫ φ∗ φ dτ=∫ φ
dτ
线性算符比较好判定，证明是否为厄米算符。 (1) ∫ φ∗ φ d =∫ φ∗ dφ = φ∗ φ | − ∫ φ dφ∗ = φ∗ d φ∗ d
习题 2
1.8 质量0.004kg子弹以500m/s速率运动，原子中的电子以 1000m/s速率运动，试估计它们位置的不确定度，证明子弹有确 定的运动轨道， 可用经典力学处理， 而电子运动需量子力学处理。 解：（注： 因题中为给出速率的不确定度，所以，可以自行 引入此量,可取范围显然在0-100%之间，可以取中间量10%,由此 导出动量的不确定度， 以进一步由测不准原理导出位置的不确定 度的数量级） 若假定速率的不准确度为10%， 对子弹而言：ΔPx=mΔVx=m(10%Vx)=0.2kg·m/s Δx≈h/ΔPx=3.31 × 10−33m 对电子而言：Δx≈h/ΔPx=h/[m(10%Vx)]=7.28 × 10−7m 可以看出，子弹位置的不确定度比子弹小得多，完全可以 忽略，所以子弹可用经典力学处理；而电子位置的不确定度与分 子尺寸(10−10m)相比，根本不能忽略，所以电子运动需要用量子 力学处理。
厦门大学结构化学答案10
作业10
σ、i，试造出C2h点群的乘法表。
3.7 二氯乙烯属C2h点群，有4个对称元素：E、C2、
h
3.9 指出下列分子中的对称元素及其所属点群：
SO2（V型）、P4（四面体）、PCl5（三角双锥）、S6（船型）、S8（冠状）、Cl2。
解：SO2：C2v, 对称元素：E、C2、2σv
P4：T d, 对称元素：E、3C2、4C3、3S4、6σd
PCl5：D3h, 对称元素：E、C3、3C2、σh、3σv
S6(船型)：C2v, 对称元素：E、C2、2σv
S8：D4d, 对称元素：E、C4、4C2、4σd/v、S8
Cl2 ：D∞h对称元素：E、C∞、∞C2、i、σh、∞σv
3.12 从下列含氧酸根的几何构型推测其所属的对称点群。
SO42- , SO32- , NO3- , NO2- , ClO- , CO32- , C2O42-
解：SO42- ：正四面体构型，同甲烷，故为T d点群
SO32-：S还有一个孤对, 故为三角锥形，同NH3，故为C3V点群
NO3-：平面三角形构型，同BF3,故为D3h点群
NO2-：V型,同H2O，故为C2V点群
ClO-：直线型分子，无对称中心，故为C∞V点群
CO32-：平面三角形构型，同BF3，故为D3h点群
C2O42-：平面分子，同乙烯，故为D2h点群
3.13 对下列各点群加入或减少某些元素可得到什么群？
①C3+i ②C3+σh③T+i ④D3d－i ⑤D4h－σh
解：①S6②C3h③T h④D3⑤D4。
结构化学试卷(附答案)
精心整理精心整理《结构化学》课程A 卷专业班级：命题教师：审题教师： 学生姓名：学号：考试成绩：一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分）得分：分1、自轭算符的本征值一定为实数。
（）23456789101A B C D 21，室径x A 该粒子不是微观粒子B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测D 云雾室的运动空间较大 3、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)精心整理D 原子轨道线性组合成的新轨道4、若K d =⎰τψ2，利用下列哪个常数乘?可以使之归一化() A ．K B ．K 2C ．K /15、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的() A ．是该算符的本征函数B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数D ．与该算符毫无关系6、下列函数是算符d/dx 的本征函数的是：（） A.e 2x B.cos(x)C.xD.sin(x 3) 7A.ρ=8、He +A C 9A.⎰∞2ψC.⎰010 A.2C.311A ．12A ．13、依据中心力场法，某电子i 受到的其它电子对它的排斥能为()A ．1i rB ．i i r σC ．()i i Z r σ-D ．1ijr 14、角量子数L ＝1，自旋量子数S ＝2对应的谱项为()A ．5PB ．3DC ．2FD ．1S15、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16、在线性变分法中，对两个原子形成化学键起主导作用的是（）A．库仑积分H aa B．交换积分H abC．重叠积分S ab D．重叠积分平方S2ab17、下列哪种分子或离子键能最大？()A.O2B.O2-C.O2+D.O22-18、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16.94cm-1的谱线。
厦门大学结构化学期中和期末试卷
1、（10％）类氢离子的2s 轨道为：()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ϕ−⎛⎞⎛⎞=−=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠h 其中试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。
2、（14％） 利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。
3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。
4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质；b. 有三个振动吸收带：1097 cm -1，1580 cm -1 和 1865cm -1 ，它们被指定为是由 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？5. （10％） 以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。
s ， 2d z d xy ，d xyd yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。
(1) PF 3 (2)BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C −C ≡N 7、 （11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。
tetracene基本常数：m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 Å厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）厦门大学标准试卷说明一、主考教师在出卷时应填写课程名称、学院、系、年级、专业、主考教师，并注明A卷或B卷。
结构化学期考
原子轨道形成的？(请标注出 m 和 n 的值) (3) 试判明下列分子的几何构型、所属点群及中心原子的杂化形式：(a) XeF4， （b）BrF3; (c) SF4 (4)已知 I2 离子在某些离子化合物晶体中可以形成如下图所示的二聚体结构 （I42+） ，试运用前线分子轨道理论分析其离子间的化学键。
1
三. （20％）试运用休克尔分子轨道理论近似确定分子 H3+、H3、H3-的最稳定 构型是三角形还是直线型，请注意必须分别计算出三种分子在各种构型中的能 量并作比较。 四. （20％）已知正常的铜晶体属于面心立方，晶胞参数 a = 361.5 pm，铜原 子量为 64， (1) 试求晶体的密度及晶体中最短的原子间距；
厦门大学《结构化学》课程试卷
＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业 主考教师：＿＿＿＿试卷类型： （A 卷/B 卷）
一. （16％） （1）对于极性双原子分子 AB，如果分子轨道中的一个电子有 81% 的时间在 A 原子轨道a 上，19%的时间在 B 的原子轨道b 上，若不考虑原子轨 道的重叠，试写出该分子轨道波函数的形式。 （ 2 ）下列四个氯化物中，哪个氯的活泼性最差？并说明理由。 (a) C6H5Cl ， (b) C2H5Cl， (c) CH2═CH—CH2Cl，(d) C6H5CH2Cl。 （3）在正方形过渡金属配合物中，若四个配位体分别位于 x 轴和 y 轴上，试判 断中心金属原子的价层 d 原子轨道中哪个轨道的能级最高？并说明判断理由。 （4）已知离子化合物 AB 的晶体属于正交底心，每个晶胞有两个 A 原子和两个 B 原子，两个 A 原子的分数坐标分别是(0,0,0)和(1/2,1/2,0)，一个 B 原子的分数 坐标是(1/4,1/4,1/2)，试推导出另一个 B 原子的分数坐标, 并据此画出其晶胞。 二. （24％） （1）应用 18 电子规则，算出羰基配合物 Mn(C5H5)(CO)x 中 x 的值，并画出它的 结构。 （2）已知 Hg 原子价层电子层排布：5d106s2，试分析 HgCl2 分子的成键情况：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、（10％）类氢离子的2s 轨道为：
()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ϕ−⎛⎞⎛⎞=−=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠h 其中
试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。
2、（14％） 利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。
3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。
4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质；
b. 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 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？
5. （10％） 以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。
s ， 2d z d xy ，d xy
d yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy
6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。
(1) PF 3 (2)
BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C −C ≡N 7、 （11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。
tetracene
基本常数：
m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 Å
厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业
主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）
厦门大学标准试卷说明
一、主考教师在出卷时应填写课程名称、学院、系、年级、专业、主考教师，并注明A卷或B卷。
全校性选修课试卷只须注明课程名称。
二、试卷中文字体一律采用宋体，行距1.5倍。
大标题采用四号宋体、小标题号采用小四号宋体。
其它外文、特殊专业符号的字体和字号由任课教师自已确定。
四、主考教师出卷后交到系里，由系里统一印刷保管，开考前由主考教师向系里领取。
五、答题卷和试卷分开。
答题卷由各系根据学校标准格式统一印制，开考前由主考教师向系里领取。
厦门大学《结构化学》课程期末试卷(2007)
＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业
主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A卷/B卷）
（一）（15%）指出下列分子所形成的化学键（中心原子的杂化方式），并判断分子的几何构型和点群
（a）XeOF4(b) CO32- (c) Cu(CN)42- (d) B2H6 (e) Re4(CO)162-
（二）（10%）解释为什么Cu2+的水化热比Zn2+大
（三）（30%）1. (15%)用HMO方法或先定系数法研究戊二烯基自由基，给出分子轨道的表达形式及能级，并求其离域能。
2. (15%)环戊二烯易发生二聚反应，试说明二聚过程中是一个共轭双键和一个双键发生加成，而不是双键和双键发生加成，也不是共轭双键和共轭双键发生环加成。
(四)(10%) 试推导底心结构晶体X－射线衍射的消光规律。
(五)(15%) 立方晶系金属Fe经粉末X射线衍射法（CuKα＝154.060pm）测得各衍射线的衍射角θ分别为21.379º, 24.893º, 36.533º, 44.269º, 46.809º, 57.337º, 66.548º, 70.259º, 试求解下列问题：
（1）判断Fe所属单位点阵的型式，并将上述粉末衍射线指标化；
（2）求出Fe的晶胞参数；
（3） Fe的原子量为55.847, 计算金属Fe的理论密度；
（4）画出（100），（110）和（111）晶面的原子排列，并计算各晶面的面间距。
(六) (20%) MnS晶体与六方ZnS的结构型式相同，其单胞参数为a＝398.7pm，c＝643.8pm。
已知S原子的分数坐标为（0，0，0）和（2/3, 1/3,1/2）; Mn原子的分数坐标为（0，0，5/8）和（2/3, 1/3, 1/8）。
请计算或回答以下问题：
（1）晶胞中含MnS分子数；
（2）S的堆积型式和Mn所处空隙型式以及所占该空隙的百分数；
（3）S和Mn的配为数；
（4）画出晶体的单位点阵，并说明每个点阵点的内容和点阵的对称性与特征对称元素；
附加题：
1．（10%）试用轨道对称性守恒原理讨论乙烯二聚反应对光与热的选择性。