应用化学《结构化学》期末考试试卷

贵州师范大学2008 — 2009 学年度第

一 学期 《结构化学》课程期

末考试试卷

(应用化学专业,B 卷；闭卷)

姓名 学号 学院 年级专业

本试卷共3页，满分100分；考

e = ×108 m/s; h = ×10-34 J ·s;

20空，每空 2 分，共 40 分）请将正确答案 1. 结构化学是在原子、分子的水

平上深入到电子层次，研究

的科学。

2. 1927年，Heisenberg(海森堡)

发现微观粒子不可能同时具有确定的坐标与动量，即测不准原理。该原理可用数学表达式来描述，此数学表达式是: 。 3. 用于描述诸如电子、原子、分子等微观粒子状态的合格波函数必须满足三个条件，即单值性、连续性和平方可积性。单值性是

指 。

4. 若ψ是描述某电子运动状态的本征函数，?是该电子的总能量算符，E 是该电子的总能量。若Schr?dinger(薛定谔)方程?ψ = E ψ成立，则力学量

算符?对应的本征值应该是 。

5. 变分原理即用试探波函数ψ求得的体系平均能量ē总是不低于体系基态真实的能量E 0。该原理的数学表达式是:

。

6. 若C 原子采用等性sp 3杂化，

则杂化轨道

p p s s sp c c 22223φφ+=Φ的杂化

指数是 。该杂化轨道, 其

中21c 和2

2c 分别表示 。 7. 根据HMO 理论，基态乙烯分

子的两个π电子能量是2α + 2β, 基态苯分子的六个π电子能量是6α + 8β。由此可知，苯分子中六个π电子的离域能是: 。 8. 求解H 2+

的Schr?dinger(薛定

谔)方程可得H 2+的两个分子轨道:()b a ab

S φφψ++=2211,

能级是ab

S E ++=

11β

α;

()b a ab

S φφψ--=

221

2, 能

级是ab

S E --=

12β

α。因此，H 2+

的电子总能量是 ，键级为 。 9. 研究表明, F 2分子的电子组态

是:(σ1s )2

< (σ1s *)2

2(σ2s *)2 < (σ2p )2< (π2p *)2 = (π2p *)2F 2分子的键级是 , 分

子的磁矩为 B. M.。

10. 理论研究表明，二亚甲基乙

基双基分子结构中的中心碳

原子的总成键度为，它是共

轭体系中碳原子总键度最大

的情况。通常定义某个碳原子的总成键度与的差值为该原子的自由价。根据休克尔分子轨道理论计算表明，丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H —C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是:

ψ1 = φ1 + φ2 + φ3 + φ4, E 1 = α + β

ψ2 = φ1 + φ2 - φ3 - φ4, E 2 = α + β

ψ3 = φ1 - φ2 - φ3 + φ4, E 3 = α - β

ψ4 = φ1 - φ2 + φ3 - φ4, E 4 = α - β 由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2, LUMO 是 , 四个π电子的总能量是 ; C (1)—C (2)之间总键级为 , C (2)—C (3)之间的总键级为 ;则C (1)的自由价为 , C (2)的自由价为 。

二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共

答案填在括号内。 11. 黑体辐射、光电效应、氢原

子线状光谱等诸多实验现象

是经典物理学理论无法解释

的。1900年，德国物理学家

摒弃了经典物理学中能量连

续的概念，第一次提出能量

量子化的概念，合理地解释

了黑体辐射现象。 【 】

(A) 爱因斯坦 (B) 玻尔 (C) 薛定谔 (D) 普朗克

12. 一维势箱或称一维无限势阱

可用于描述金属晶体中自由电子的一维运动。一电子在长为 nm 的一维势箱中运动

的平均位置为: 【 】

(A) nm (B) nm (C) nm (D) nm 13. 价键理论包括杂化轨道理论、价层电子互斥理论。原子轨道杂化能增强原子轨道成键能力。等性sp 2杂化轨道，正确的是: 【 】

(A) p s 224

341φφ⨯+⨯=Φ (B) p s 223φφ⨯+=Φ

(C) p s 223φφ+⨯=Φ

(D) p s 223

231φφ⨯+⨯=Φ 14. 原子轨道3s 的径向分布函数

D (r )–r 图是: 【 】

15. 下列各种轨道中，不属于分

子轨道范畴的是: 【 】

(A) σ轨道 (B) π*轨道 (C) 非键轨道 (D) 杂化轨道

16. 描述原子轨道需要三个量子

数，即主量子数n ，角量子数l 和磁量子数m 。下列(n , l ,

m )的取值合理的是: 【 】

(A) 2, 1, ? (B) 1, 0, 1 (C) 3, 1, 2 (D) 2, 1, -1

17. 根据配合物晶体场理论，过渡金属或过渡金属离子的五个d 轨道在正八面体场中将分裂为两个高能级的简并e g 轨道和三个低能级的简并t 2g 轨道。对高自旋配合物[FeF 6]3-

的如下叙述有错的．．．是: 【 】

(A) 顺磁性, Fe 离子的d 电子排布: (t 2g )3(e g )2

(B) 永磁矩μ = B. M., 成对能P 大于分裂能Δo

(C) 不存在显着的John(姜)–Teller(泰勒)效应

(D) 永磁矩μ = B. M., 配位中心Fe 离子的d 电子排布: (t 2g )5(e g )0

18. 实验表明，水和乙醚的表面张力分别为×10-7、×10-7 J ·cm -2。差异如此之大的原因