结构化学习题答案
结构化学复习题及答案
结构化学复习题及答案一、选择题1. 原子轨道的波函数是关于原子核对称的，下列哪个轨道是关于z轴对称的？A. s轨道B. p轨道C. d轨道D. f轨道答案：A2. 根据分子轨道理论，下列哪个分子具有顺磁性？A. O2B. N2C. COD. NO答案：A3. 氢键通常影响分子的哪种性质？A. 熔点B. 沸点C. 密度D. 折射率答案：B二、填空题4. 原子轨道的电子云图是按照______概率密度绘制的。
答案：最高5. 根据价层电子对互斥理论，水分子H2O的几何构型是______。
答案：弯曲6. 一个分子的偶极矩为零，则该分子可能是______分子。
答案：非极性三、简答题7. 简述杂化轨道理论中sp^3杂化的特点。
答案：sp^3杂化是指一个原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成4个等价的杂化轨道，这些杂化轨道的电子云呈四面体分布，通常用于描述四面体构型的分子，如甲烷。
8. 什么是分子轨道理论？它与价键理论的主要区别是什么？答案：分子轨道理论是一种化学理论，它将分子中的原子轨道组合成分子轨道来描述分子的电子结构。
与价键理论不同，分子轨道理论不假设电子成对形成共价键，而是将电子视为分布在整个分子空间中的分子轨道上的粒子。
分子轨道理论可以解释分子的磁性和电子的离域性，而价键理论则不能。
四、计算题9. 假设一个氢原子的电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级，计算该过程中释放的光子能量。
答案：根据氢原子能级公式E_n = -13.6 eV / n^2，电子从n=3跃迁到n=2时释放的光子能量为ΔE = E_3 - E_2 = -13.6 eV / 3^2 - (-13.6 eV / 2^2) = 1.89 eV。
10. 计算一个CO分子的键能，已知C和O的电负性分别为2.55和3.44，CO的键长为1.128 Å。
答案：根据键能公式E = (χ1 - χ2)^2 / (4 * χ1 * χ2) * (1 - r / r0)^2，其中χ1和χ2分别是C和O的电负性，r是CO的键长，r0是C和O单键的标准键长1.43 Å。
(完整版)结构化学习题参考答案-周公度-第5版
【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：811412.99810m s 4.46910s 670.8m cνλ--⨯⋅===⨯ 41711 1.49110cm670.810cm νλ--===⨯⨯3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N sν--==⨯⋅⨯⨯⨯⨯=⋅【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：2012hv hv mv =+()1201812341419312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kgυ------⎡⎤=⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯-⨯⎢⎥ ⎪⨯⎝⎭⎢⎥=⎢⎥⨯⎢⎥⎣⎦134141231512 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)34221016.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----⨯⋅===⨯⨯⋅ 34-11 (2) 9.40310mh p λ-====⨯3411(3) 7.0810mh p λ--====⨯【1.6】对一个运动速度c υ（光速）的自由粒子，有人进行了如下推导：1v vv v 2h h E m p m νλ=====①②③④⑤结果得出12m m υυ=的结论。
结构化学习题解答
∞
ˆ 是否为Hermite ˆG ˆ 和 cF ˆ +c G ˆ 均是Hermite算符，则c1 F ˆ 和G 5. 若 F 2
算符？ 证明：设 ψ 为一任意函数，则有
* ˆ ˆ * ˆ ˆ ˆ ψ )( F ˆ ψ )* dτ ( ) ( c F G d c F G d c G ψ ψ τ = ψ ψ τ = ∫ ∫ ∫
q→∞ q→∞
d * * d * = ∫ ψi ψ dx = ∫ ψ ( − i ) ψ dx 分部积分公式： dx dx −∞ −∞ ∫ vdu = uv − ∫ udv ∞ d ˆ xψ )* dx = ∫ψ [( − i )ψ ] dx = ∫ ψ ( p dx −∞ 证毕
∞ * −∞
∞
πx πx 4 ψ ( x) = sin cos a a a
2
描述，则该粒子的能量 E是否有确定值；若E无确定值，则求 其平均值（a是一维箱的箱体长度）。
《结构化学》习题一
ˆ =T ˆ + V ( x ) 的一个本征函数，对应本征值是En。 1. ψ n ( x ) 是 H ˆ =T ˆ + V ( x) + A 问 ψ ( x ) 是否也是 H （A为一常数）的本征函数，
* ˆ ψ ψ ψ = p dx ∫ x ∫ ( − i * −∞ ∞
d )ψdx = − i ∫ ψ *dψ dx
∞ ∞ ∞ *
d * = − ihψ ψ − ∞ + ih ∫ ψdψ = 0 + ih ∫ ψ ψ dx dx −∞ −∞
*
q→∞
lim Ψ (q , t ) = 0 ⇒ lim ψ (q )φ ( t ) = 0 ⇒ lim ψ (q ) = 0
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—Gerlach5.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.9。
Planck常数h的值为下列的哪一个？（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。
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、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种元素的电子排布符合洪特规则？A. 碳（C）B. 氧（O）C. 氮（N）D. 磷（P）答案：C2. 根据原子轨道理论，s轨道的形状是：A. 球状B. 哑铃状C. 双叶状D. 四叶状答案：A3. 价层电子对互斥理论（VSEPR）认为，分子的几何构型是由以下哪个因素决定的？A. 原子核的电荷B. 电子云的排斥C. 原子半径的大小D. 电子的自旋方向答案：B4. 以下哪个化合物不是共价化合物？A. HClB. NaClC. H2OD. CO2答案：B5. 金属键的形成是由于：A. 共用电子对B. 电子的排斥C. 电子的离域D. 电子的局域答案：C6. 晶体场理论中，八面体配位的中心金属离子的d轨道分裂为：A. t2g和egB. a1g和t1uC. e和t2D. a1和t1答案：A7. 下列哪个分子具有顺磁性？A. O2B. N2C. H2D. He答案：A8. 根据分子轨道理论，H2分子的键级是：A. 0B. 1C. 2D. 3答案：B9. 下列哪种晶体属于离子晶体？A. 石墨B. 金刚石C. NaClD. SiO2答案：C10. 以下哪个元素的电负性最高？A. FB. OC. ND. C答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 根据鲍林电负性标度，电负性最高的元素是________。
答案：氟（F）2. 原子轨道的量子数n可以取的最小值是________。
答案：13. 一个s轨道最多可以容纳________个电子。
答案：24. 根据路易斯酸碱理论，HCl是一个________酸，而NH3是一个________碱。
答案：布伦斯特（Brønsted）；路易斯（Lewis）5. 晶体中，面心立方（FCC）结构的配位数是________。
答案：126. 根据分子轨道理论，N2分子的键级是________。
答案：37. 一个原子的电子亲和能是该原子获得一个电子时释放的能量，而电离能是该原子失去一个电子时吸收的能量，因此电离能总是________电子亲和能。
结构化学试题及答案
结构化学试题及答案结构化学试题一、选择题(每小题只有一个最佳答案，共18小题，每题两分，共36分)1.下列性质属于化学性质的是A.沸点B.硬度C.稳定性D.溶解性2.下列变化过程中既有物理变化又有化学变化的是A. 活性炭吸附冰箱中的异味B.干冰汽化C.点燃蜡烛D.分离液态空气制取氧气3.下列物质的俗名与化学式一致的是A.水银Ag B碱石灰CaOH C.酒精CH4O D.烧碱NaOH4.吸烟有害健康，其原因是吸烟时会产生多种有害物质，污染环境，害人害己。
香烟燃烧产生的烟气中，最容易与人体血红蛋白结合的物质是A.一氧化碳B.尼古丁C.二氧化硫D.二氧化碳5.下列物质由离子构成的是A.铜B.氯化钠C.氧气D.金刚石6.下列混合物中不属于溶液的是A.食盐水B.泥水C.碘酒D.澄清石灰水7.右边结构示意图表示的微粒是A.原子B.分子C.阳离子D.阴离子8.人类只有一个地球，为了社会可持续发展，必须解决环境保护问题，化学在这方面可以发挥重要的作用。
下列处理不符合这一思想的是A.增加污水处理工厂B.向燃煤中加生石灰固硫C.大量使用含磷酸钠(Na3PO4)的洗衣粉D.垃圾的分类回收和处理9.下列实验操作中能达到实验目的的是A.检验氢气纯度时,没有听到任何响声,表明氢气已纯净B.用适量的水可以区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体C.用100ml的量筒量取8.55ml的水D.用PH试纸测定溶液酸碱度时,先将PH试纸用水润湿,然后再测定10遵守实验室规则，学习基本的实验操作方法，是实验成功的重要保证。
下列实验操作不正确的是A.检查装置的气密性B.液体的量取C.液体的加热 D稀释浓硫酸11物质中的杂质(括号内物质为杂质)，所选用试剂和操作方法都正确的是物质选用试剂(过量) 操作方法A CO2(CO) O2 点燃B Fe(Cu) 稀盐酸加入稀盐酸充分反应后过滤、洗涤C CuSO4溶液(H2SO4) 氧化铜加入氧化铜粉末充分反应后过滤D 盐酸(H2SO4) Fe 加入Fe粉充分反应后过滤12.家庭生活中一些常见物质的pH如下：物质食醋牛奶食盐水牙膏肥皂水pH 2~3 6~7 7 8~9 9~10当我们被蚊虫叮咬后，蚊虫能在人的皮肤内分泌蚁酸(具有酸的性质)，从而使皮肤肿痛。
结构化学考试题及答案
结构化学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不是原子轨道的量子数？A. 主量子数（n）B. 角量子数（l）C. 磁量子数（m_l）D. 自旋量子数（m_s）答案：D2. 氢原子的1s轨道中，电子的自旋量子数可能的取值是：A. +1/2 或 -1/2B. +1 或 -1C. +1/2 或 -1/2D. 0 或 1答案：A3. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道最多可以容纳的电子数是：A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B4. 原子轨道的径向概率密度函数表示的是：A. 电子在轨道上运动的速度B. 电子在轨道上运动的路径C. 电子在轨道上出现的概率D. 电子在轨道上的能量答案：C5. 原子轨道的能级由以下哪个量子数决定？A. 主量子数（n）B. 角量子数（l）C. 磁量子数（m_l）D. 自旋量子数（m_s）答案：A6. 原子的电子排布遵循哪个原理？A. 洪特规则B. 泡利不相容原理C. 能量最低原理D. 所有上述原理答案：D7. 以下哪个元素的电子排布不符合洪特规则？A. 碳（C）B. 氮（N）C. 氧（O）D. 磷（P）答案：D8. 元素的电负性与其原子的哪个量子数有关？A. 主量子数（n）B. 角量子数（l）C. 核电荷数（Z）D. 磁量子数（m_l）答案：C9. 共价键的形成是由于：A. 原子间的引力B. 原子间的排斥力C. 原子间的电子共享D. 原子间的电子转移答案：C10. 以下哪个分子的键角不是109.5°？A. CH4B. BF3C. H2OD. NH3答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子轨道的角量子数l可以取的值范围是0到________。
答案：n-12. 根据洪特规则，电子在轨道中的排布应尽可能使每个轨道中的电子自旋方向________。
答案：相同3. 原子轨道的磁量子数m_l可以取的值范围是________。
答案：-l到+l4. 原子轨道的自旋量子数m_s可以取的值是________。
高考结构化学试题及答案
高考结构化学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列关于原子轨道的描述中，正确的是：A. 原子轨道是原子内部电子运动的轨迹B. 原子轨道是电子在原子核外的概率分布C. 原子轨道是电子在原子核外的固定路径D. 原子轨道是原子核内部电子运动的区域答案：B2. 元素周期表中，元素的排列顺序是根据：A. 电子层数B. 原子序数C. 原子质量D. 电子数答案：B3. 共价键的一般特征是：A. 电子对共享B. 电子对转移C. 电子对排斥D. 电子对吸引答案：A4. 离子键的形成是由于：A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引答案：B5. 下列分子中，具有偶极矩的是：A. CO2B. CH4C. H2OD. N2答案：C6. 根据价层电子对互斥理论，水分子的几何构型是：A. 直线型B. 正四面体C. V型D. 平面正方形答案：C7. 金属键的形成是由于：A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引答案：B8. 下列化合物中，属于配位化合物的是：A. NaClB. H2OC. NH3D. [Cu(NH3)4]SO4答案：D9. 杂化轨道理论中，sp3杂化轨道形成的分子几何构型是：A. 直线型B. 正四面体C. V型D. 平面正方形答案：B10. 根据分子轨道理论，下列分子中具有顺磁性的是：A. O2B. N2C. COD. NO答案：A二、填空题（每题4分，共20分）1. 元素周期表中，第IA族元素的价电子排布为______。
答案：ns^12. 一个原子轨道最多可以容纳______个电子。
答案：23. 离子键的强度主要取决于______。
答案：离子的电荷和离子半径4. 根据价层电子对互斥理论，SO4^2-离子的几何构型是______。
答案：正四面体5. 金属键的形成是由于金属原子的外层电子______。
答案：脱离原子核的束缚，形成电子云三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述分子轨道理论的基本原理。
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x
*
1(1) d
exp[
ix]{(
d2 dx2
)
exp[
ix]}*
dx
d2
exp[ ix]{( dx2 ) exp[ ix]}dx
eix{ d [eix (i)]}dx dx
eix (i) eix (i)dx
eix (i) [eix (i)]dx
E hc (2n 1) h2
8ml 2
1
l
(2n 1)h
8mc
2
1
(2 4 1) 6.6261034 J s 460109 m 2
8 9.1091031kg 2.998108 m s1
1120pm
d2 dx 2
(f
g)
d2 f dx 2
d2g dx 2
满足线性算符的要求，是线性算符。
i
d dx
, 1
exp[ix],
* 1
exp[ix]
* 1
1d
exp
ix(i
d) dx
exp[ix]dx
eix (i d )eixdx dx
eixi eix idx
exp[
ix]{(i
d dx
)
exp[
ix]}*
dx
d2 dx2
, 1
exp[
ix],
* 1
exp[
ix]
* 1
1d
expຫໍສະໝຸດ ix(d2 dx2)
exp[
ix]dx
eix d (eix i)dx dx
eix i (eix i)dx
670 .8nm
1
1 670.8 107
cm
1.491104 cm1
E hN A 6.6261034 J s 4.4691014 s1 6.0231023 mol1
178.4kJ mol1
1.4 计算下述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
是 d2 的本征函数，本征值为 dx2
1
1.17链型共轭分子CH2CHCHCHCHCHCHCH2在长 波460nm处出现第一个强吸收峰，试按一维势箱模
型估算其长度
解：该分子共有4对π电子，形成离域π键，当分子 处于基态时，8个π电子占据能级最低的前4个分 子轨道，当分子受到激发时，π电子由能级最高 的被占轨道（n=4)跃迁到能级最低的空轨道 （n=5),激发所需要的最低能量为△E=E5-E4,而与 此能量对应的吸收峰既长波460nm处的第一个强 吸收峰，按一维势箱粒子模型，可得
x
*
1(1) d
exp[
ix]{(i
d dx
)
exp[
ix]}*
dx
exp[ix]{(i
d dx
)
exp[ix]}dx
eix[(i d )eix ]dx dx
eix (i) eix (i)dx
x
exp
ix(i
d) dx
exp[ix]dx
解：根据de Broglie关系式：
(a)
h mv
6.626 10 34 J s 10 10 kg 0.01m s1
6.626 10 22 m
(b) h h
p 2mT
6.6261034 J s
2 1.6751027 kg 0.1eV 1.6021019 J (eV )1
,i d dx
解：由线性算符和线性自轭算符的定义可知：
d d2 x, dx , dx2
为线性算符，i
d dx
,
d2 dx2
为线性自轭算符
f (x), g(x), x( f g) xf xg
f (x), g(x), d ( f g) df dg
dx
dx dx
f (x), g(x),
计算结果与按分子构型参数估算所得 结果吻合
1.17 设粒子处在0-a范围内的一维无限深势阱中运动，其状态可用波函数
(x) 4 sin x cos2 x
aa
a
表示，试估算 （1）该粒子能量的可能测量值及相应的概率； （2）能量平均值
解（1）利用三角函数的性质，直接将ψ(x)展开
(x) 4 sin x cos2 x 2 sin x (1 cos 2x )
x
exp
ix(i
d dx
)
exp[ix]dx
exp[
ix]{(i
d dx
)
exp[
ix]}*
dx
1.12 下列函数中，哪几个是算符
d2 dx2
的本征函数？若是，求出本征值
ex ,sin x,2 cos x, x3,sin x cos x
解：d 2 dx2
ex
1 ex , ex是
第一章 习题
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kJ/mol为单位的能量。
解 c 2.998 108 m s1 4.469 1014 s1
aa
a aa
a
2 (sin x 1 sin 3x 1 sin x)
a a2 a 2 a
1 2 sin x 1
2a a 2
1 2
1
1 2
3
9.0431011 m
(c) h h
p 2meV
6.6261034 J s
2 9.1091031kg 1.6021019 C 300V
7.081011m
1.10 请指出下列算符中的线性算符 和线性自轭算符
x,
d dx
,
d2 dx2
, log, sin,
d2 dx2
的本征函数，本征值为
1
d2 dx2
sin
x
1
s
in
x,
s
in
x是
d2 dx2
的本征函数，本征值为
1；
d2 dx2
2
cos
x
2
cos
x,2
cos
x是
d2 dx2
的本征函数，本征值为
1
d2 dx2
x3
6x
cx3, x3不是
d2 dx2
的本征函数
ddx22（sinx cos x) (sin x cos x), sin x cos x