结构化学期末试题
结构化学期末试卷及答案
结构化学期末试卷及答案（参考答案和评分标准）一选择题(每题2分,共30分)1.由一维势箱的薛定谔法方程求解结果所得的量子数n,下面论述正确的是………………………………..............................( C )A.可取任一整数B. 与势箱宽度一起决定节点数C. 能量与n2成正比D. 对应于可能的简并态2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n,l,m,m s)中,哪一组是合理的?………………………………………...............( A )A.（2,1,-1,-1/2 ）B. （0,0,0,1/2）C. （3,1,2,1/2）D. （2,1,0,0）3. 丙二烯分子所属的点群........................................................( D )A. C2vB. D2C. D2hD. D2d4. 2,4,6－三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是....( E )A. π1216B. π1418C. π1618D. π1616E. π16205. 对于),(~2,φθφθY图,下列叙述正确的是...................( B )A.曲面外电子出现的几率为0B.曲面上电子出现的几率相等C.原点到曲面上某点连线上几率密度相等D.n不同,图形就不同6. Mg(1s22s22p63s13p1)的光谱项是..............................................( D )A. 3P,3S;B. 3P,1S;C. 1P,1S;D. 3P,1P7. 下列分子中哪一个顺磁性最大................................................( C )A. N2+B. Li2C. B2D. C2E. O2-8. 若以x轴为键轴,下列何种轨道能与p y轨道最大重叠........( B )A. sB. d xyC. p zD. d xz9. CO2分子没有偶极矩,表明该分子是：-------------------------------------( D )(A) 以共价键结合的(B) 以离子键结合的(C) V形的(D) 线形的,并且有对称中心(E) 非线形的10. 关于原子轨道能量的大小,如下叙述正确的是......(D)A. 电子按轨道能大小顺序排入原子B. 原子轨道能的高低可用（n+0.7l ）判断C. 同种轨道的能量值是一个恒定值D. 不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同11. 已知Rh 的基谱项为4F 9/2,则它的价电子组态为.....( A ) A. s 1d 8 B. s 0d 9 C. s 2d 8 D. s 0d 1012. 线性变分法处理H 2+ 中得到α,β,S ab 积分,对它们的取值,下列论述有错的是……………...........................................(D)A. α约等于SH E 1 B. β只能是负值C. R 值大,α值小D. R 值大,β值大13. 下列分子可能具有单电子π键的是……………………(D) A. N 2+ B. C 2- C. B 2+ D. O 2-14. 下列分子具有偶极矩,而不属于C nv 的是..……....( A ) A. H 2O 2 B. NH 3 C. CH 2Cl 2 D. H 2C=CH 215. 当φαi 代表α原子的i 原子轨道时,∑==ni ii C 1αφψ是….( B )LCAO-MO B. 杂化轨道 C. 原子轨道 D. 大π键分子轨道二 填空题(20分)1. 测不准关系是___ ∆x ·∆p x ≥ π2h,它说明 微观物体的坐标和动量不能同时测准, 其不确定度的乘积不小于π2h。
结构化学期末试卷及其答案 A
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3、 （2 分） sp2 等性杂化是指同一杂化轨道中 s 成分和 p 成分相等。这一说法是否 正确？ --------------------------（不对）
4、 （4 分） 在边长为 a 的正方体箱中运动的粒子，其能级 E=
27h 2 的简并度是 8ma 2
__________； 势箱越长， 其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________ 。 （填“增长”或“变短”） 4, 增长 5、 （2 分） H 原子(气态)的电离能为 13.6 eV，He+(气态)的电离能为 ______ eV。 54.4 eV 6、 （4 分） 试以 z 轴为键轴，说明下列各对原子轨道间能否有效地组成分子轨 道，若可能，则填写是什么类型的分子轨道。
d z2 - d z2
dyz -dyz
dxz-dxz
dxy - dxy
7、 （4 分） 量子数为 L 和 S 的一个谱项有_________ 个微观状态。1D2 有___ 个微观状态。 (a) (2L+1)(2S+1) 8、 （4 分）O2 分子的 HOMO 是_ LUMO 是_ (b) 5 (2px*)(2py*)__， (2px*)(2py*)_。
8、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( C (A) 等于真实基态能量 (C) 不小于真实基态能量
)
(B) 大于真实基态能量 (D) 小于真实基态能量
9、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
陕西科技大学-期末考试结构化学试题
陕西科技大学结构化学期末考试试题及答案一、1、实物粒子波粒二象性及关系2、杂化轨道3、点阵能4、共轭效应二、已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为式中是势箱的长度，是粒子的坐标，求粒子的能量，以及坐标、动量的平均值。
解：（1）将能量算符直接作用于波函数，所得常数即为粒子的能量：即：（2）由于无本征值，只能求粒子坐标的平均值：（3）由于无本征值。
按下式计算p x 的平均值:三、写出主量子数n=2的所有电子组态。
四、用HMO 法求丙二烯双自由基的型分子轨道及相应的能量，并计算()n n x x l πϕ=1,2,3n =⋅⋅⋅l x )x l<222n 222h d n πx h d n πx ˆH ψ(x )-)-)8πm d x l 8πm d x l ==(sin )n n n x l l l πππ=⨯-22222222()88n h n n x n h x m l l ml ππψπ=-⨯=2228n h E ml =ˆˆx()(),x n n x c x ψψ≠()()x l x n sin l x l x n sin l x x ˆx x l *ln l*n d 22d x 000⎰⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππψψ()x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002⎰⎰⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎰2l =()()ˆˆp,p x n n x x c x ψψ≠()()1*ˆd x n x n p x px x ψψ=⎰0d 2n x ih d n x x l dx l πππ⎛=- ⎝⎰20sin cos d 0l nih n x n x x l l l ππ=-=⎰HC C CH ==ππ键键级。
结构化学期末试卷(A卷)
《结构化学》期末试卷（A 卷）┄┄┄┄┄┄装┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄订┄┄┄┄┄┄┄线┄┄┄┄┄一、填空题：（25分）1、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。
2、e x （ ）（填是或不是）合格波函数。
3、定态指某状态的电子在空间某点的（ ）不随着时间的变化而变化。
4、电子衍射不是电子之间的相互作用结果，而是电子本身运动所具有的干涉效应。
对于大量电子而言，衍射强度大的地方，表明（ ），对于一个电子而言，衍射强度大的地方，表明（ ）。
5、CO 的电子组态为1σ22σ23σ24σ21π45σ2，则前线轨道是（ ）、（ ）。
6、1，3——丁二烯（ ）（填有或无）方香性，原因（ ）。
7、共轭己三烯休克尔行列式为（ ）。
8、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（ ）、（ ）、（ ）。
9、np 2组态的光谱项为（ ）、（ ）、（ ）。
10、一维势箱中的粒子具有（ ），说明该体系的粒子永远运动，其位置算符不具有本征值，具有平均值为（ ）。
11、晶体宏观外形中的对称元素可有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种类型；二、单选题：20分1、下列状态为氢原子体系的可能状态是（ ）；该体系能量为（ ）：A 、2ψ310+3ψ41-1B 、2ψ221+3ψ32-1C 、2ψ21-1+3ψ342+3ψ410D 、3ψ211+5ψ340+5ψ210111111:() :13() :()139********R E F R H R -+-+-+ 2、Ψ32-1的节面有（ ）个，其中（ ）个平面。
A 、3B 、2C 、1D 、03、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（ ）。
A 、-R/4B 、-R/16C 、-2R/9、D 、 -h/2πE 、-h/πF 、-2h/2π/2 /2/2H I πππ4、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是：（ ）；本征值为：（ ）。
结构化学期末复习试题15套
结构化学习题集习题1一、判断题1. ( ) 所谓分子轨道就是描述分子中一个电子运动的轨迹.2. ( ) 由于MO 理论采用单电子近似, 所以在讨论某个电子 的运动时完全忽略了其它电子的作用.3. ( ) 所谓前线轨道是指最高占据轨道和最低空轨道.4. ( ) 杂化轨道是由不同原子的原子轨道线性组合而得到的.5. ( ) MO 理论和VB 理论都采用了变分处理过程.6. ( ) HF 分子中最高占据轨道为非键轨道.7. ( ) 具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子, 所以只有含奇数 个电子的分子 才能是顺磁性的.8. ( ) 用HMO 方法处理, 含奇数个碳原子的直链共轭烯烃中必有一非键轨道.9. ( ) 分子图形的全部对称元素构成它所属的点群.10. ( ) 属Dn 点群的分子肯定无旋光性.二、选择题1. AB 分子的一个成键轨道, ψ=C 1φA +C 2φB , 且C 1>C 2, 在此分子轨道中的电子将有较大的几率出现在( )a. A 核附近b. B 核附近c. A 、B 两核连线中点2. 基态H 2+的电子密度最大处在( )a. H 核附近b. 两核连线中点c. 离核无穷远处3. σ型分子轨道的特点是( )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 型原子轨道组成4. O 2+, O 2 , O 2- 的键级顺序为( )a. O 2+> O 2 > O 2- b. O 2+ > O 2 < O 2-c. O 2+< O 2 < O 2- d. O 2+ < O 2 > O 2-5. dz2与dz2沿Z轴方向重迭可形成( )分子轨道.a. σb. πc. δ6. 下列分子中哪些不存在大π键( )a. CH2=CH-CH2-CH=CH2b. CH2=C=Oc. CO(NH2)2d.C6H5CH=CHC6H57. 属下列点群的分子哪些偶极矩不为零( )a. Tdb. Dnc. Dnhd. C∞v三、简答题1. MO理论中分子轨道是单电子波函数, 为什么一个分子轨道可以容纳2个电子?2. 说明B2分子是顺磁性还是反磁性分子, 为什么?3. HMO理论基本要点.4. 分子有无旋光性的对称性判据是什么?5. BF3和NF3的几何构型有何差异? 说明原因.四、计算题1. 判断下列分子所属点群.(1) CO2(2) SiH4(3) BCl2F (4) NO(5) 1,3,5 -三氯苯(6) 反式乙烷习题2一、判断题1. ( )所谓定态是指电子的几率密度分布不随时间改变的状态.2. ( )类氢离子体系中, n不同l相同的所有轨道的角度分布函数都是相同的.3. ( )类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系.4. ( )氢原子基态在r=a0的单位厚度的球壳内电子出现的几率最大.5. ( )处理多电子原子时, 中心力场模型完全忽略了电子间的相互作用.6. ( )可以用洪特规则确定谱项的能量顺序.7. ( )π分子轨道只有一个通过键轴的节面.8. ( )B2分子是反磁性分子.9. ( )按价键理论处理,氢分子的基态是自旋三重态.10. ( )用HMO理论处理, 直链共轭烯烃的各π分子轨道都是非简并的.11. ( )若一分子无对称轴, 则可断定该分子无偶极矩.12. ( )价键理论认为中央离子与配体之间都是以共价配键结合的.13. ( )晶体场理论认为, 中心离子与配位体之间的静电吸引是络合物稳定存在的主要原因.14. ( )络合物的晶体场理论和分子轨道理论关于分裂能的定义是相同的.15. ( )CO与金属形成络合物中, 是O作为配位原子.二、选择题1. [ ] 立方箱中E <12h ma 228的能量范围内有多少种运动状态 a. 3 b. 5 c. 10 d. 182. [ ] 若考虑电子的自旋, 类氢离子n=3的简并度为a. 3b. 6c. 9d. 183. [ ] 某原子的电子组态为1s 22s 22p 63s 14d 5, 则其基谱项为a. 5Sb. 7Sc. 5Dd. 7D4. [ ] 按分子轨道理论, 下列分子(离子)中键级最大的是a. F 2b. F 22+ c. F 2+ d. F 2-5. [ ] 价键理论处理H 2时, 试探变分函数选为a. ψ=c 1φa (1)+c 2φb (2)b. ψ=c 1φa (1) φb (1)+c 2φa (2) φb (2)c. ψ=c 1φa (1) φb (2)+c 2φa (2) φb (1)d. ψ=c 1φa (1) φa (2)+c 2φb (1) φb (2)6. [ ] 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7. [ ] 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 n8. [ ] NN 分子属所属的点群为a. C 2hb. C 2vc. D 2hd. D 2d9. [ ]C C CR 1R R 1R 2 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10. [ ] 某d 8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为8 μB , 则该络合物的晶体场稳定化能为a. 6Dqb. 6Dq-3Pc. 12Dqd. 12Dq-3P11. [ ] 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12. [ ] ML6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. 513. [ ] 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.dx2-y2b.dxyc.dxzd.dyz14. [ ] 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.dxy、dxz、dyzb.px、py、pzc.dxy、dxz、px、pzd. (a)和(b)15. [ ] 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*)三. 填空题1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是__________________,______________ 和______________________.2. 若一电子(质量m=9.1*10-31 kg)以106 m s-1的速度运动, 则其对应的德布罗意波长为_______________(h=6.626*10-34 J S-1)3. ψnlm中的m称为_______,由于在_______中m不同的状态能级发生分裂4. 3P1与3D3谱项间的越迁是_______的5. d2组态包括________个微观状态+中N原子采用_______杂化6. NH47. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___________________,___________________和_____________________8. 按HMO处理, 苯分子的第_____和第_____个π分子轨道是非简并分, 其余都是______重简并的9. 对硝基苯胺的大π键符号为__________10. 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_____________________四、简答题1. 说明类氢离子3P z 状态共有多少个节面, 各是什么节面.2. 简单说明处理多电子原子时自洽场模型的基本思想3. 写出C5V点群的全部群元素8. 绘出[Ni(CN)4]2- (平面正方形)的d电子排布示意图5. 下列分子或离子中那些是顺磁性的,那些是反磁性的, 简要说明之N2, NO, [FeF6]3- (弱场), [Co(NH3)6]3+ (强场)6. 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(H2O)6]2+ , [Fe(CN)6]3- , [Co(H2O)6]2+7. 按晶体场理论, 影响分裂能∆的因素有那些?8. 画出Pt2+与乙烯络合成键的示意图, 并由此说明乙烯被活化的原因.五、计算题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.2. 写出玻恩--奥本海默近似下Li+ 的哈密顿算符(原子单位).3. 求氢原子ψ321状态的能量、角动量大小及其在Z轴的分量4. 写出Be原子基态1S22S2电子组态的斯莱特(Slater)行列式波函数.5. 氢原子ψ2s=18π(1a)3/2 (1-12a) exp(-ra2), 求该状态的能量, 角动量大小及其径向节面半径r=?6. 画出H与F形成HF分子的轨道能级图, 注明轨道符号及电子占据情况.7. 用HMO方法处理乙烯分子, 计算各π分子轨道能级、波函数和π电子总能量.并绘出该分子的分子图8. 对于电子组态为d3的正四面体络合物, 试计算(1)分别处于高、低自旋时的能量(2)如果高、低自旋状态能量相同, 说明∆与P的相对大小.习题3一、判断题1、空间点阵的平移向量可由其素向量ａ，ｂ，ｃ的下列通式Ｔmnp＝mａ＋nｂ＋pｃm,n,p=0,±1,±2,... 来表示（）。
结构化学期末试卷4
化学本科《结构化学》期末考试试卷（A ）（时间120分钟）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 2Cl4、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?键，它是：--------- ( )(A) 1612∏ (B) 1814∏ (C) 1816∏ (D)2016∏ 7、B 2H 6所属点群是：---------------------------- ( )(A) C 2v (B) D 2h (C) C 3v (D) D 3h8、就氢原子波函数px 2ψ和px 4ψ两状态的图像，下列说法错误的是：----------------( )(A)原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同 (C)径向分布图不同 (D)界面图不同9、若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠-------------------------- ( ) (A) s (B) d xy (C) p z (D)装 订 线 内 不 要 答 题d xz10、有一AB 4型晶体，属立方晶系，每个晶胞中有1个A 和4个B ， 1个A 的坐标是 (1/2，1/2，1/2)，4个B 的坐标分别是(0，0，0)；(1/2，1/2，0)；(1/2，0，1/2)；(0，1/2，1/2)， 此晶体的点阵类型是：----------------------------------- ( )(A) 立方 P (B) 立方 I (C) 立方 F(D) 立方 C11、红外光谱(IR)由分子内部何种能量跃迁引起----------------------------- ( )(A)转动 (B)电子-振动 (C).振动 (D).振动-转动 12、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱，一般需知几条谱线位置)(~J 可计算其核间距-----------------------------（ ） (A) 5 (B) 2 (C) 3 (D) 413、粒子处于定态意味着-----------------------------（ ） Ａ）粒子处于概率最大的状态。
结构化学期末复习-问答题全解
问答题 ( 附答案 )1. 2 分为什么处在第一激发态的He 原子会出现三重态发射光谱？2. 5 分下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的？若不是归一化的，请给出归一化系数。
（原子轨道ϕϕϕ321,,是已归一化的）a. ()ϕϕ21121+=ψ b. ()ϕϕϕ3212241+-=ψ 3. 5 分一质量为m 的粒子，在区间[a ，b ]运动，处于状态x ψ1=，试将ψ归一化。
4. 5 分试写出在价键理论中描述 H 2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数， 并区分其单态和三重态。
5. 5 分对一个运动速率v<<c 的自由粒子，有人作了如下推导 ：mv v E v h hp mv 21=====νλ A B C D E结果得出211=的结论。
问错在何处？ 说明理由。
6. 5 分电子具有波动性，为什么电子显像管中电子却能正确地进行扫描？ (假设显像管中电子的加速电压为1000？V)7. 5 分θθcos 3cos 53-是否是算符)d d sin cos d d (ˆ222θθθθF +-= 的本征函数，若是，本征值是多少？8. 5 分对在边长为L 的三维立方箱中的11个电子，请画出其基态电子排布图，并指出多重态数目。
9. 5 分对在二维方势箱中的9个电子，画出其基态电子排布图。
*. 5 分 (3231)11. 2 分假定ψ1和ψ2是对应于能量E 的简并态波函数，证明ψ=c 1ψ1+ c 2ψ2同样也是对应于能量E 的波函数。
12. 2 分He +中处于x p 2ψ的电子，其角动量在x ，y ，z 方向上的分量是否具有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？13. 2 分氢原子中z p 2ψ状态的电子，其角动量在x ，y 方向上的分量是否有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？14. 2 分写出中心力场近似下的单电子薛定谔方程。
15. 2 分氢原子2p x 态电子云的角度分布图(Y p x2)2如下，在半径为r 的虚线表示的球面上，有a ，b ，c ，d 四点，指出何处电子出现的概率密度最大？何处电子出现的概率密度最小？(见附图)16. 2 分氢原子p 2ψ状态的R 2(r )－r 图如下，指出在任一给定方向上，图中所标四点，当r 为何处时电子出现概率密度最大，何处最小？ (见附图)17. 2 分如果一个电子的状态不用量子数n ，l ，m ，m s 来描述，而用n ，l ，j ，m j 描述，试证明一定n 值的状态数目仍是2n 2个。
《结构化学》期末考试试卷附答案
《结构化学》期末考试试卷附答案一、单选题（共15小题，每小题4分，共60分）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) λch E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以 2、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是( )(Ａ)p 3ψ (Ｂ)d 4ψ (Ｃ)p 2ψ (Ｄ)2s ψ3、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数 ( n ，l ，m ，m s )中，合理的是( )(A) ( 2， 1， 0， 0 ) (B) ( 0， 0， 0， 1/2 )(B) ( 3， 1， 2， 1/2 ) (D) ( 2， 1， -1， -1/2 )(E) ( 1， 2， 0， 1/2 )4、已知一个电子的量子数 n ， l ， j ， m j 分别为 2，1，3/2，3/2，则该电子的总角动量在磁场方向的分量为 ( ) (A) 2πh (B) 2πh 23 (C) 2π-h 23 (D) 2πh 21 5、氢原子波函数113ψ与下列哪些波函数线性组合后的波函数与ψ300属于同一简并能级：⑴ 023ψ ⑵ 113ψ ⑶ 300ψ下列答案哪一个是正确的？ ( )（A ） ⑵ （B ） ⑴， ⑵ （C ） ⑴， ⑶（D ） ⑵， ⑶ （E ） ⑴， ⑵， ⑶6、Cu 的光谱基项为2S 1/2，则它的价电子组态为哪一个？ ( )(A) s 1d 10 (B) s 2d 9 (C) s 2d 10 (D) s 1d 9 (E) s 2d 87、H 2 分子的基态波函数是：-----------------------------( )(A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态8、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9、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10、下列分子具有偶极矩且不属于 C n v 的分子是 ( )(A) H 2O 2 (B) NH 3 (C) CH 2Cl 2 (D) CH 2═CH 211、下列各组分子中，哪些有极性但无旋光性 ( )(1)I 3- (2)O 3 (3)N 3-分子组：(A) 1，2 (B) 1，3 (C) 2，3 (D) 1，2，3 (E) 212、下列命题中正确者为( )(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C 4，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，2ˆn S =E ˆ 13、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π 键，它是 ( )(A) 1612∏ (B) 1814∏ (C) 1816∏ (D) 1616∏ (E) 2016∏14、下列分子中C —O 键长最长的是 ( )(A) CO 2 (B) CO (C) 丙酮15、已知丁二烯的四个π分子轨道为：则其第一激发态的键级P12，P23为何者：(π 键级)( )(A) 2AB，2B2；(B) 4AB，2(A2+B2)(C) 4AB，2(B2-A2) (D) 0，2(B2+A2)(E) 2AB，B2+A2二、简答题（共2小题，每小题20分，共40分）1.比较N2+，N2和N2-键长并说明原因。
结构化学期末试题1
(1)
正方及其带心格子
(2)
六方及其带心格子
(3)
平行四边行及其带心格子
(4)
矩形及其带心格子
A (1)(3)(4) B (1)(2)(4) C(4) D(1)(3)
15. 、 Fe 的电子组态为 [Ar]3d 64s2, 其能量最低的光谱支项为
A. 5D4
B. 3P2
C.
5D0
D.
() 1S0
二 填空题 （ 20 ）
各代表什么含义？（ 5 分）
( 1 ) CH 2Cl2
Cl
( 2)
NH 3
Co
NH 3
NH 3
NH 3
Br
( ３ ) CBr 4 (4) OCS 五、计算（ 10 分）
一类氢离子的波函数 Ψ n.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？ 六、光谱项推求 （10 分 ）
H : 12h / 2 I : 6h / 2
7、 下列算符为线性算符的是： （
G: 3h / 2 5、
）
A 、 sine x B 、
C
、 d2/dx 2
D
、 cos2x
8、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
）、（
）、（
）、 （
）四种类型；
8, 能量为 100eV 的自由电子的德布罗依波波 ( )cm.
9、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素是 (
)
共 8 种。
结构化学期末复习-问答题全解
问答题 ( 附答案 )1. 2 分为什么处在第一激发态的He 原子会出现三重态发射光谱？2. 5 分下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的？若不是归一化的，请给出归一化系数。
（原子轨道ϕϕϕ321,,是已归一化的）a. ()ϕϕ21121+=ψ b. ()ϕϕϕ3212241+-=ψ 3. 5 分一质量为m 的粒子，在区间[a ，b ]运动，处于状态x ψ1=，试将ψ归一化。
4. 5 分试写出在价键理论中描述 H 2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数， 并区分其单态和三重态。
5. 5 分对一个运动速率v<<c 的自由粒子，有人作了如下推导 ：mv v E v h hp mv 21=====νλ A B C D E结果得出211=的结论。
问错在何处？ 说明理由。
6. 5 分电子具有波动性，为什么电子显像管中电子却能正确地进行扫描？ (假设显像管中电子的加速电压为1000？V)7. 5 分θθcos 3cos 53-是否是算符)d d sin cos d d (ˆ222θθθθF +-= 的本征函数，若是，本征值是多少？8. 5 分对在边长为L 的三维立方箱中的11个电子，请画出其基态电子排布图，并指出多重态数目。
9. 5 分对在二维方势箱中的9个电子，画出其基态电子排布图。
*. 5 分 (3231)11. 2 分假定ψ1和ψ2是对应于能量E 的简并态波函数，证明ψ=c 1ψ1+ c 2ψ2同样也是对应于能量E 的波函数。
12. 2 分He +中处于x p 2ψ的电子，其角动量在x ，y ，z 方向上的分量是否具有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？13. 2 分氢原子中z p 2ψ状态的电子，其角动量在x ，y 方向上的分量是否有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？14. 2 分写出中心力场近似下的单电子薛定谔方程。
15. 2 分氢原子2p x 态电子云的角度分布图(Y p x2)2如下，在半径为r 的虚线表示的球面上，有a ，b ，c ，d 四点，指出何处电子出现的概率密度最大？何处电子出现的概率密度最小？(见附图)16. 2 分氢原子p 2ψ状态的R 2(r )－r 图如下，指出在任一给定方向上，图中所标四点，当r 为何处时电子出现概率密度最大，何处最小？ (见附图)17. 2 分如果一个电子的状态不用量子数n ，l ，m ，m s 来描述，而用n ，l ，j ，m j 描述，试证明一定n 值的状态数目仍是2n 2个。
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一、填空题（每空2分，共18分）
1能量为100eV 的自由电子的德布罗依波波长为、
cm.
2、氢原子的一个主量子数为n=3的状态有 个简并态。
3、He 原子的哈密顿算符为
4、氢原子的3Px 状态的能量为 eV 。
角动量为
角动量在磁场方向的分量为 不确定 ；它有 1 个径向
节面， 1个角度节面。
5、氟原子的基态光谱项为
6、与氢原子的基态能量相同的Li 2
+的状态为 3S ；3P ；3d ； 二、计算（共14分） 一维势箱基态l x l πψsin 2=，计算在2l 附近和势箱左端1/4区域内粒子出现的几率。
三、（共14分）
计算环烯丙基自由基的HMO 轨道能量。
写出HMO 行列式；求出轨道能级
和离域能；比较它的阴离子和阳离子哪个键能大。
四、（共12分）
求六水合钴（钴2价）离子的磁矩（以玻尔磁子表示）、CFSE ，预测离子
颜色，已知其紫外可见光谱在1075纳米有最大吸收，求分裂能（以波数表示）。
五、（共10分）
金属镍为A1型结构，原子间最近接触间距为2.482m 1010
-⨯，计算它的晶
胞参数和理论密度。
六、（共14分） 3CaTiO 结晶是pm a 380=的立方单位晶胞，结晶密度4.103/cm g ，相对分子质量为
135.98，求单位晶胞所含分子数，若设钛在立方单位晶胞的中心，写出各原子的分数坐标。
七、简答题（每空3分，共18分）
1、原子轨道；分子轨道；杂化轨道；
2、电子填充三原则；杂化轨道三原则；LCAO-MO 三原则
一、 选择正确答案填空
1、原子轨道是指（ ）
（A ）单电子运动的函数 （B ）单电子完全波函数 （C ）原子中电子的运动轨道
（D ）原子中单电子空间运动的状态函数
2、已知一维势箱中粒子的状态为a x x πϕsin 2)(=，则粒子出现在4
a x =处几率P 为（ ）
（A ）21
（B ）41
（D ）4a
3、具有100eV 能量的自由电子的德布罗意波波长为（ ）
（A ）70.7pm （B ）122.5pm （C ）245pm （D ）35.4pm
4、在原子中具有相同主量子数，而不同状态的电子最多有（ ）
（A ）2n 个 （B ）n 个 （C ）n 2个 （D ）2n 2个
5、如果氢原子的电离能为13.6eV ，则He +的电离能为（ ）
（A ）13.6eV （B ）6.8eV （C ）54.4eV （D ）27.2eV
6、比较O 2和+
2O 的分子轨道中的电子排布，可以发现（ ）
（A ）两者结合能相同 （B ）O 2比+
2O 结合能大
（C ）+
2O 比O 2结合能大 （D ）O 2是单重态
7、CaF 2晶体中每个Ca 2+离子周围紧靠着的F -离子的数目为（ ）
（A ）12个 （B ）8个 （C ）6个 （D ）4个
8、3种配合物：①-
24HgI ②4)(CO Ni ③+
262)(O H Mn 中有d-d 跃迁光谱的是（
） （A ）① （B ）② （C ）③ （D ）②和③
9、Li 原子基态能量最低的光谱支项是（ ）
（A ）12P （B ）2/12S （C ）02P （D ）2/32
P
二、填空题
1、氢原子的一个主量子数为n=3的状态有 9 个简并态。
2、He 原子的哈密顿算符为
3、氢原子的3Py 状态的能量为 eV 。
角动量为 角动量在磁场方向的分量为 ；它有 个径向节面，
个角度节面。
4、与氢原子的基态能量相同的Li 2
+的状态为 5、2N 、+2N 和-2N 中键能最大的是 。
三、计算（10分） 一维势箱基态l
x l πψsin 2=，计算势箱左端1/4区域内粒子出现的几率。
四、计算和回答 （16分）
1、HMO 近似方法采用了哪些近似？
2、写出环戊二烯负离子的休克尔行列式。
3、如解出的x 分别是618.1,618.0,254321==-==-=x x x x x 。
计算大π键键能和离域能。
五、计算题（20分）
1、设有2N 和HBr 混合气体，其远红外光谱中头几条线的理论波数近似为16.7cm —1、33.40cm —1、50.10cm —1。
（1）这些光谱是由分子的什么运动产生的？
（2）这些谱线是由哪个分子产生的？
（3）计算这个分子的核间距。
2、已知NaCl 晶体是由立方面子晶胞组成，其晶胞参数a=563.9pm 。
（1）写出原子分子坐标；
（2）写出Na + 和Cl - 的配位数；
（3）计算晶面（110）及（100）的晶面间距；
六、（10分）
1、写出2O 分子的电子组态，分析成键情况，解释其磁性。
2、列出-22O 、-2O 、2O 和+2O 的键长次序。
3、有1097cm -1、1580cm -1、1865-1 3个振动吸收带，可能是2O 、+2O 和-2O 所产生的，
指出哪一个谱带是属于+2O 的？
七、（16分）
已知NaCl 晶体是由立方面子晶胞组成，其晶胞参数a=563.9pm 。
（1）写出原子分子坐标；
（2）写出Na + 和Cl - 的配位数；
（3）计算晶面（110）及（100）的晶面间距；
（4）求晶体密度（A r =58.5）。