结构化学题目1

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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。

结构化学考试题库(含具体答案)

结构化学考试题库1第一部分量子力学基础与原子结构一、单项选择题（每小题1分）1．一维势箱解的量子化由来（）①人为假定②求解微分方程的结果③由势能函数决定的④由微分方程的边界条件决定的。

答案：④2．下列算符哪个是线性算符（）①exp ②▽2③sin④答案：②3．指出下列哪个是合格的波函数(粒子的运动空间为0+)（）①sinx②e -x③1/(x-1)④f(x)=e x (0x 1);f(x)=1(x 1)答案：②4．基态氢原子径向分布函数D(r)~r 图表示（）①几率随r 的变化②几率密度随r 的变化③单位厚度球壳内电子出现的几率随r 的变化④表示在给定方向角度上，波函数随r 的变化答案：③5.首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是（）①薛定谔②狄拉克③海森堡③波恩答案：③6．立方势箱中22810ma hE <时有多少种状态（）①11②3③7④2答案：③7.立方势箱在22812ma h E ≤的能量范围内，能级数和状态数为（）①5，20②6，6③5，11④6，17答案：③8．下列函数哪个是22dx d 的本征函数（）①mxe②sin 2x ③x 2+y 2④(a-x)e -x答案：①9．立方势箱中2287ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③10．立方势箱中2289ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③11.已知xe 2是算符x P ˆ的本征函数，相应的本征值为（）①ih2②i h 4③4ih ④ i h答案：④12．已知2e 2x 是算符x i ∂∂-的本征函数，相应的本征值为（）①-2②-4i③-4ih④-ih/π答案：④13.下列条件不是品优函数必备条件的是（）①连续②单值③归一④有限或平方可积答案：③14.下列函数中22dx d ，dx d的共同本征函数是（）①coskx②xe-bx③e-ikx④2ikxe-答案：③215．对He ＋离子而言，实波函数||m nl ψ和复波函数nlm ψ，下列哪个结论不对（）①函数表达式相同②E 相同③节面数相同④M 2相同答案：①16．氢原子基态电子几率密度最大的位置在r ＝（）处①0②a 0③∞④2a 0答案：①17．类氢体系m43ψ的简并态有几个（）①16②9③7④3答案：①18.对氢原子和类氢离子的量子数l ，下列叙述不正确的是（）1l 的取值规定了m 的取值范围2它的取值与体系能量大小有关3它的最大取值由解R 方程决定4它的取值决定了轨道角动量M 的大小答案：②19．对He +离子实波函数py2ψ和复波函数121-ψ，下列结论哪个不对（）①Mz 相同②E 相同③M 2相同④节面数相同答案：①20．对氢原子实波函数px2ψ和复波函数211ψ，下列哪个结论不对（）①M 2相同②E 相同③节面数相同④Mz 相同答案：④21．He +体系321ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：④22．Li 2＋体系3p ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②23．类氢离子体系Ψ310的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②24．若l =3，则物理量M z 有多少个取值（）①2②3③5④7答案：④25．氢原子的第三激发态是几重简并的（）①6②9③12④16答案：④26．由类氢离子薛定谔方程到R ，H ，Ф方程，未采用以下那种手段（）①球极坐标变换②变量分离③核固定近似④线性变分法答案：④27．电子自旋是（）①具有一种顺时针或逆时针的自转②具有一种类似地球自转的运动③具有一种非空间轨道运动的固有角动量④因实验无法测定，以上说法都不对。

高中结构化学试题及答案

高中结构化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子半径最大的元素是：A. 氢B. 氧B. 钠D. 氟2. 以下哪个元素的电子排布不是按照能量最低原理排列的？A. 氢B. 锂C. 氮D. 氧3. 化学键中，哪种键的性质是“头对头”的？A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 氢键4. 以下分子中，哪个是极性分子？A. CO2B. CH4C. H2OD. C2H45. 以下哪种化合物属于共价化合物？A. NaClC. H2OD. Fe6. 原子核外电子的排布遵循哪一条规则？A. 能量最低原理B. 泡利不相容原理C. 洪特规则D. 所有上述规则7. 以下哪种物质是离子晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 食盐D. 干冰8. 以下哪种物质是金属晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 铜D. 石英9. 以下哪种物质是分子晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 铜D. 冰10. 以下哪种物质是原子晶体？A. 金刚石B. 石墨D. 冰答案：1. C 2. D 3. B 4. C 5. C 6. D 7. C 8. C 9. D 10. A二、填空题（每空1分，共10分）11. 原子中电子数等于________，质子数等于________。

12. 化学键的类型主要有________、________和金属键。

13. 根据分子的极性，分子可以分为________分子和极性分子。

14. 离子晶体是由________构成的，而金属晶体是由________构成的。

15. 原子晶体具有高硬度和高熔点的特性，这是因为它们具有________结构。

答案：11. 中子数，质子数 12. 离子键，共价键 13. 非极性 14. 离子，金属原子 15. 紧密排列的原子三、简答题（每题5分，共10分）16. 请简述什么是共价键，并给出一个例子。

17. 请解释什么是金属键，并说明金属晶体的一般特性。

答案：16. 共价键是由两个原子之间共享一对电子而形成的化学键。

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.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；6.p2组态的光谱基项是下列的哪一个？（A）3F；（B）1D ；（C）3P；（D）1S；7.p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；8.采用原子单位，写出He原子的SchrÖdinger方程。

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。

(完整word版)结构化学第一章习题

《结构化学》第一章习题1001首先提出能量量子化假定的科学家是：---------------------------( ) (A) Einstein (B) Bohr (C) Schrodinger (D) Planck 1002光波粒二象性的关系式为_______________________________________。

1003 德布罗意关系式为____________________；宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。

1004在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表___________________。

1005求德布罗意波长为0.1 nm 的电子的动量和动能。

1006波长λ=400 nm 的光照射到金属铯上，计算金属铯所放出的光电子的速率。

已知铯的临阈波长为600nm 。

1007光电池阴极钾表面的功函数是2.26 eV 。

当波长为350 nm 的光照到电池时，发射的电子最大速率是多少？(1 eV=1.602×10-19J ，电子质量m e =9.109×10-31 kg) 1008计算电子在10 kV 电压加速下运动的波长。

1009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)λchE = (B)222λm h E =(C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以1010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=====νλA B C D E 结果得出211=的结论。

问错在何处？说明理由。

1011测不准关系是_____________________，它说明了_____________________。

1013测不准原理的另一种形式为ΔE ·Δt ≥h /2π。

结构化学考研试题及答案

结构化学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列关于分子轨道理论的描述，哪一项是不正确的？A. 分子轨道由原子轨道通过分子形成B. 分子轨道是离散的，具有确定的能量C. 分子轨道可以分为成键轨道和反键轨道D. σ轨道总是比π轨道更稳定答案：D2. 在晶体中，下列哪种晶格结构不属于立方晶系？A. 简单立方B. 体心立方C. 面心立方D. 六方晶系答案：D3. 下列关于金属晶体的描述，哪一项是错误的？A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子组成B. 金属晶体的导电性是由于自由电子的存在C. 金属晶体的物理性质各向同性D. 金属晶体的熔点普遍高于分子晶体答案：D4. 关于离子晶体，下列说法错误的是：A. 离子晶体由正负离子通过静电作用形成B. 离子晶体的熔点通常很高C. 离子晶体在固态时不导电，但熔融态或溶于水时可以导电D. 离子晶体中的离子键没有方向性和饱和性答案：D5. 在分子间作用力中，下列哪种力不属于范德华力？A. 色散力B. 取向力C. 诱导力D. 离子键答案：D二、简答题（每题5分，共20分）6. 简述价层电子对互斥理论（VSEPR）的基本原理，并说明如何用该理论预测分子的几何构型。

答案：价层电子对互斥理论（VSEPR）认为分子的几何构型是由中心原子上的价层电子对相互排斥，以达到能量最低的稳定构型。

该理论考虑了成键电子对和非成键电子对的排斥作用。

预测分子几何构型时，首先确定中心原子周围的成键电子对数和非成键电子对数，然后根据电子对的排斥作用，形成相应的分子几何形状。

7. 解释什么是配位数，并举例说明不同晶体结构中的配位数。

答案：配位数是指在晶体中，一个原子或离子周围最邻近的原子或离子的数量。

例如，在面心立方（FCC）晶体中，每个原子有12个最近邻原子；在体心立方（BCC）晶体中，每个原子有8个最近邻原子；在六方晶系晶体中，每个原子有12个最近邻原子。

8. 描述什么是能带理论和能隙，并解释它们对固体导电性的影响。

结构化学试题库及答案

结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念，并说明s、p、d轨道的形状。

答案：原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。

s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，d轨道则有四个瓣状结构。

2. 什么是化学键？请列举三种常见的化学键类型。

答案：化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。

常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。

3. 描述分子轨道理论的基本原理。

答案：分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论，认为分子中的电子不再属于单个原子，而是在整个分子范围内分布，形成分子轨道。

4. 什么是杂化轨道？请举例说明sp3杂化。

答案：杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时，由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。

sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道，常见于四面体构型的分子中。

5. 请解释价层电子对互斥理论（VSEPR）。

答案：价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论，它基于中心原子周围的价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间的排斥作用，从而推断出分子的空间几何结构。

6. 什么是超共轭效应？请给出一个例子。

答案：超共轭效应是指在有机分子中，非成键的σ电子与π电子之间的相互作用，这种效应可以增强分子的稳定性。

例如，在乙烷分子中，甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭，从而稳定乙烯。

7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。

答案：共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式，这些描述方式虽然不同，但都能合理地解释分子的性质。

共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。

8. 什么是芳香性？请列举三个具有芳香性的化合物。

答案：芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性，这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。

具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。

9. 请解释什么是分子的极性，并举例说明。

结构化学试题及答案

结构化学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪个元素的原子核外电子排布遵循泡利不相容原理？A. 氢（H）B. 氦（He）C. 锂（Li）D. 铍（Be）答案：B2. 原子轨道的量子数l代表什么？A. 电子云的形状B. 电子云的径向分布C. 电子云的角动量D. 电子云的自旋答案：C3. 以下哪个化合物是离子化合物？A. 二氧化碳（CO2）B. 氯化钠（NaCl）C. 氮气（N2）D. 水（H2O）答案：B4. 共价键的形成是由于：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：A5. 根据分子轨道理论，以下哪个分子是顺磁性的？A. 氮气（N2）B. 氧气（O2）C. 氟气（F2）D. 氢气（H2）答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 原子轨道的量子数n=1时，可能的l值有______。

答案：02. 碳原子的价电子排布是______。

答案：2s^2 2p^23. 离子键是由______形成的。

答案：电子的转移4. 根据杂化轨道理论，甲烷（CH4）的碳原子采用______杂化。

答案：sp^35. 金属键的形成是由于______。

答案：电子的共享三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述价层电子对互斥理论（VSEPR）的基本原理。

答案：价层电子对互斥理论认为，分子的几何构型是由中心原子周围的价层电子对之间的排斥作用决定的，这些电子对可以是成键电子对或孤对电子。

2. 什么是分子轨道理论？答案：分子轨道理论是一种化学理论，它将分子中的电子视为分布在整个分子空间内的轨道上，而不是局限于两个原子之间。

这些分子轨道是由原子轨道线性组合而成的。

3. 描述一下什么是超共轭效应。

答案：超共轭效应是指在有机分子中，通过σ键的π轨道与π键的π轨道之间的相互作用，从而降低π键的能级和增加σ键的稳定性的现象。

4. 什么是路易斯酸碱理论？答案：路易斯酸碱理论认为，酸是能够接受电子对的物种，而碱是能够提供电子对的物种。

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2分，共10分）1. 原子半径的大小顺序通常是由下列哪个因素决定的？A. 电子层数B. 原子核电荷数B. 原子质量D. 原子核外电子数2. 以下哪种化合物的化学键类型是离子键？A. H2OB. CO2C. NaClD. CH43. 根据路易斯理论，共价键是由以下哪种方式形成的？A. 电子的共享B. 电子的转移C. 电子的排斥D. 电子的吸引4. 以下哪个元素属于主族元素？A. HeB. FeC. NeD. O5. 根据价层电子对互斥理论，预测分子的几何构型，以下哪个选项是错误的？A. CO2分子是线性的B. SO2分子是V型的C. H2O分子是三角平面的D. NH3分子是三角锥形的答案：1. A 2. C 3. A 4. D 5. C二、填空题（每空1分，共10分）6. 元素周期表中，第____周期元素的原子半径最大。

7. 金属晶体中，金属原子通过____键结合在一起。

8. 根据分子轨道理论，O2分子的电子组态为____。

9. 配位数是指一个中心原子周围直接相连的原子或离子的数目，例如，[Fe(CN)6]4-中Fe的配位数是____。

10. 根据杂化轨道理论，CH4分子的碳原子采用的杂化类型是____。

答案：6. 六 7. 金属8. σ2π2 9. 6 10. sp3三、简答题（每题5分，共10分）11. 请简述什么是配位化合物，并给出一个例子。

12. 请解释什么是晶体场理论，并简述其主要应用。

答案：11. 配位化合物是由中心金属离子与配体通过配位键结合形成的化合物。

例如，[Cu(NH3)4]SO4是一种配位化合物，其中Cu2+是中心金属离子，NH3是配体。

12. 晶体场理论是一种用于描述过渡金属化合物中d轨道分裂的理论。

它主要应用于解释配合物的颜色、磁性以及几何构型等性质。

四、计算题（共10分）13. 假设一个分子由两个原子A和B组成，它们之间的键能为D。

结构化学题目1

《结构化学基础》课程考试试卷(A)10、有一AB4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C；(E) 不能确定。

二、推断空间结构（每题分，共12分。

）指出下列分子或离子可能形成的化学键，中心原子杂化形式，并判断分子的几何构型：（1）NO2+（2）O3（3）CO3-2（4）MnO4-（5）XeF6（6）B3H9（7）Ir4(CO)12（8）Mn(CO)3(C5H5）三、简答题（每题5分，共25分）2、Ni2+有两种配合物，磁性测定[Ni(NH3)4]2+为顺磁性，[Ni(CN)4]2-为反磁性，解释原因并推测其空间构型。

3、离域大π键是否算分子轨道4、CO2有四种振动方式，在红外光谱中，观察到二个强的基频吸收峰，其对应波数分别为：2349cm-1和667 cm-1，试指出这两个吸收峰各对应于哪种振动方式。

5、判断下列分子所属的点群：SO3，SO32-，CH3+，CH3-，BF3四、论述题（每题8分，共24分）1、试从电子跃迁的角度举例说明物质的颜色产生的本质2、为什么O3比O2活泼3、怎样知道液态水中仍保持一定的氢键怎样解释水在4℃时密度最大五、计算题（共19分）1. 用HMO方法处理亚甲基环丙烯π电子分子轨道如下：试写出久期行列式并计算电荷密度、键级、自由价，并绘出分子图。

2、CaS的晶体具有NaCl型结构，晶体的密度为·cm-1, Ca和S的相对原子质量分别为和，试计算：（1）晶胞参数a；（2）计算Ca的Kα辐射（λ=）的最小可观察Bragg角（只列出代入数据的式子）。

化学化工系《结构化学》课程考试试卷(A)一、选择题（每题2分，共20分）1、B；2、B；3、C；4、B；5、A；6、D；7、E；8、D；9、A；10、A二、推断空间结构（每题分，共12分）(1)直线型，σ键，sp杂化；（2）V型，π34和σ键，sp2杂化；（3）平面三角型，π46和σ键，sp2杂化；(4)四面体型，σ键，sd3杂化；(5) 八面体型（变型），σ键，sp2d3杂化；（6）σ键，sp2杂化和氢桥键；（7）Ir-Ir金属键和σ-π配键，金属簇形成四面体，sp2d3杂化；（8）σ-π配键，三角锥带帽，sd3杂化（三方面内容回答了其中两个给满分）。

结构化学章节习题（含答案）

结构化学章节习题（含答案）第⼀章量⼦⼒学基础⼀、单选题： 1、32/sinx l lπ为⼀维势箱的状态其能量是：（ a ） 22229164:; :; :; :8888h h h hA B C D ml ml ml ml 2、Ψ321的节⾯有（ b ）个，其中（ b ）个球⾯。

A 、3 B 、2 C 、1 D 、03、⽴⽅箱中2246m lh E ≤的能量范围内,能级数和状态数为( b ). A.5,20 B.6,6 C.5,11 D.6,174、下列函数是算符d /dx的本征函数的是：（ a ）；本征值为：（ h ）。

A 、e 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、2 5、下列算符为线性算符的是：（ c ）A 、sine xB 、C 、d 2/dx 2D 、cos2x6、已知⼀维谐振⼦的势能表达式为V = kx 2/2，则该体系的定态薛定谔⽅程应当为（ c ）。

A [-m 22 2?+21kx 2]Ψ= E ΨB [m 22 2?- 21kx 2]Ψ= E Ψ C [-m 22 22dx d +21kx 2]Ψ= E Ψ D [-m 22 -21kx 2]Ψ= E Ψ 7、下列函数中，22dx d ,dxd的共同本征函数是（ bc ）。

A cos kxB e –kxC e –ikxD e –kx2 8、粒⼦处于定态意味着:（ c ）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系的状态.D 、粒⼦处于静⽌状态9、氢原⼦处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ，问哪些状态既是M 2算符的本征函数，⼜是M z 算符的本征函数?( c )A. (1) (3)B. (2) (4)C. (3) (4) (5)D. (1) (2) (5) 10、+He 离⼦n=4的状态有（ c ）（A ）4个（B ）8个（C ）16个（D ）20个 11、测不准关系的含义是指（ d ） (A) 粒⼦太⼩，不能准确测定其坐标； (B)运动不快时，不能准确测定其动量(C) 粒⼦的坐标的动量都不能准确地测定；（D ）不能同时准确地测定粒⼦的坐标与动量12、若⽤电⼦束与中⼦束分别作衍射实验，得到⼤⼩相同的环纹，则说明⼆者（ b ） (A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同13、为了写出⼀个经典⼒学量对应的量⼦⼒学算符，若坐标算符取作坐标本⾝，动量算符应是(以⼀维运动为例) （ a ）(A) mv (B) i x ?? (C)222x ?-? 14、若∫|ψ|2d τ=K ，利⽤下列哪个常数乘ψ可以使之归⼀化：（ c ）(A) K (B) K 2 (C) 1/K15、丁⼆烯等共轭分⼦中π电⼦的离域化可降低体系的能量，这与简单的⼀维势阱模型是⼀致的，因为⼀维势阱中粒⼦的能量（ b ）(A) 反⽐于势阱长度平⽅ (B) 正⽐于势阱长度 (C) 正⽐于量⼦数16、对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的（ b ）(A) 厄⽶算符中必然不包含虚数 (B) 厄⽶算符的本征值必定是实数(C) 厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数17、对于算符?的⾮本征态Ψ（ c ）(A) 不可能测量其本征值g . (B) 不可能测量其平均值.(C) 本征值与平均值均可测量，且⼆者相等18、将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合，结果（ b ）(A) 再不是原算符的本征函数(B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变 (C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变19. 在光电效应实验中，光电⼦动能与⼊射光的哪种物理量呈线形关系：( B )A .波长B. 频率C. 振幅20. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量( A)A ．不能同时精确测定B ．可以同时精确测定C ．只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 21. 电⼦德布罗意波长为(C )A ．λ=E /h B. λ=c /ν C. λ=h /p 22. 将⼏个⾮简并的本征函数进⾏线形组合，结果( Ａ） A ．再不是原算符的本征函数B ．仍是原算符的本征函数，且本征值不变C ．仍是原算符的本征函数，但本征值改变23. 根据能量-时间测不准关系式，粒⼦在某能级上存在的时间τ越短，该能级的不确定度程度ΔE （Ｂ）A ．越⼩ B. 越⼤ C.与τ⽆关24. 实物微粒具有波粒⼆象性, ⼀个质量为m 速度为v 的粒⼦的德布罗意波长为:A .h/(mv)B. mv/hC. E/h25. 对于厄⽶算符, 下⾯哪种说法是对的 ( B )A ．厄⽶算符中必然不包含虚数B ．厄⽶算符的本征值必定是实数C ．厄⽶算符的本征函数中必然不包含虚数 26. 对于算符?的⾮本征态Ψ (A ) A ．不可能测得其本征值g. B ．不可能测得其平均值.C ．本征值与平均值均可测得，且⼆者相等 27. 下列哪⼀组算符都是线性算符：( C )A ． cos, sinB ． x, logC ． x d dx d dx,,22⼆填空题1、能量为100eV 的⾃由电⼦的德布罗依波波长为( 122.5pm )2、函数：①xe ，②2x ，③x sin 中，是算符22dxd 的本征函数的是（ 1，3 ），其本征值分别是（ 1，—1；）3、Li 原⼦的哈密顿算符，在（定核）近似的基础上是:（()23213212232221223222123332?r e r e r e r e r e r e mH +++---?+?+?-= ）三简答题1. 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光⼦的能量。

结构化学考试题库(含具体答案)

结构化学复习题答案

结构化学复习题答案一、选择题1. 下列关于原子轨道的描述中，正确的是：A. s轨道是球形的B. p轨道是哑铃形的C. d轨道是花瓣形的D. f轨道是复杂的多叶形答案：A2. 根据价层电子对互斥理论，中心原子的杂化类型为sp^3d^2的分子几何构型是：A. 正四面体形B. 八面体形C. 正方形平面形D. 三角锥形答案：B3. 氢键是一种：A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 范德华力答案：D二、填空题1. 根据分子轨道理论，双原子分子的电子配置为\(\sigma_{1s}^{2}\sigma_{1s}^{*2}\sigma_{2s}^{2}\sigma_{2s}^{*2}\pi_{2p_{x}}^{2}\pi_{2p_{y}}^{2}\sigma_{2p_{z}}^{2}\)，该分子的键级为________。

答案：三2. 原子半径的大小顺序一般为：同周期自左向右逐渐减小，同主族自上而下逐渐增大。

例如，钠（Na）的原子半径大于铝（Al），镁（Mg）的原子半径大于硫（S）。

答案：正确三、简答题1. 描述分子的极性是如何决定的。

答案：分子的极性由构成化学键的原子的电负性差异以及分子的空间构型决定。

如果构成化学键的原子电负性差异较大，形成的键将是极性键。

此外，即使键是极性的，如果分子的空间构型是对称的，如二氧化碳（CO2），分子整体也可能是非极性的。

2. 解释什么是配位数，并给出一个例子。

答案：配位数是指一个中心原子或离子周围直接相连的原子或离子的数量。

例如，在六水合铜(II)离子[Cu(H2O)6]^{2+}中，铜离子的配位数是6，因为它与六个水分子的氧原子直接相连。

四、计算题1. 计算甲烷（CH4）的键能，并估算其在25°C时的分解热。

答案：甲烷的键能可以通过计算C-H键的平均键能（大约为414kJ/mol）乘以4（因为甲烷中有四个C-H键）来估算。

分解热可以通过键能和反应中涉及的熵变来估算，但需要更详细的数据来进行精确计算。

结构化学期末试卷及答案

结构化化学期末试卷及答案本文档为结构化化学课程的期末试卷及答案，试卷包含了多个选择题、填空题和简答题，考查了结构化化学的基本概念、原理及应用。

一、选择题（共10题，每题2分，共20分）1.结构化化学是研究什么的学科？ A. 分子结构 B. 化学键C. 动力学D. 反应机理答案：A2.原子核外的电子分布方式是？ A. 能量层模型 B. 环模型 C. 壳模型 D. 经典模型答案：C3.化学键的类型有哪些？ A. 离子键和共价键 B. 金属键和氢键 C. 极性键和非极性键 D. 都是答案：D4.下面哪个是1s轨道的电子数和其能量的组合？ A. 1电子，高能 B. 2电子，低能 C. 2电子，高能 D. 1电子，低能答案：D5.标准状态下，气态氧化铁的简写式化学式是？ A. O2B. FeOC. Fe2O3D. FeO2 答案：C6.化学键的键长与哪个因素有关？ A. 元素的周期数 B. 元素的原子数C. 元素的电子亲和性D. 元素的电负性答案：D7.化学键的键能与哪个因素有关？ A. 元素的周期数 B. 元素的原子数C. 元素的电子亲和性D. 元素的电负性答案：C8.以下哪个属于有机化合物？ A. NaCl B. HCl C. CH4 D. CaCl2 答案：C9.以下哪个属于无机化合物？ A. C2H6 B. H2O C.C6H12O6 D. CH3COOH 答案：B10.非极性分子的特征是？ A. 分子中的元素数目相同 B. 有部分正、负电荷 C. 原子核外电子分布不均匀 D. 分子中的元素数目不同答案：A二、填空题（共5题，每题4分，共20分）1.原子核的组成部分是________和________。

答案：质子，中子2.原子核的相对质量由________和________之和确定。

答案：质子，中子3.共价键是通过________而形成的。

答案：电子的共享4.水分子的分子式为________。

答案：H2O5.碳氢化合物的通式为________。

结构化学试题及答案

结构化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个元素的原子最外层电子数为6？A. 氢B. 碳C. 氧D. 硫答案：B2. 单质分子中，哪个分子的键角不是109.5°？A. 甲烷B. 乙烯C. 乙炔D. 二氧化碳答案：B3. 以下哪个是共价键？A. 离子键B. 金属键C. 范德华力D. 氢键答案：A4. 根据路易斯酸碱理论，以下哪个物质是酸？A. 氨气B. 氢气C. 氢氧化钠D. 二氧化碳5. 以下哪个元素的原子半径最大？A. 锂B. 钠C. 钾D. 铯答案：D6. 以下哪个化合物是离子化合物？A. 二氧化碳B. 氯化氢C. 水D. 氯化钠答案：D7. 以下哪个是分子间作用力？A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 氢键答案：D8. 以下哪个元素属于过渡金属？A. 氦B. 碳C. 铁D. 氖答案：C9. 以下哪个化合物具有平面三角形的分子结构？B. 乙烯C. 乙炔D. 二氧化碳答案：B10. 以下哪个元素的电子排布符合洪特规则？A. 氧B. 氮C. 碳D. 氦答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 元素周期表中，第IA族的元素最外层电子数为______。

答案：12. 根据分子轨道理论，分子轨道可以分为______和______。

答案：成键轨道；反键轨道3. 金属晶体中，原子间的相互作用力主要是______。

答案：金属键4. 根据路易斯酸碱理论，酸是能够接受______的物质。

答案：电子对5. 元素的电负性越大，其原子半径越______。

答案：小6. 离子化合物中，正负离子之间的相互作用力是______。

答案：离子键7. 氢键是一种比范德华力稍强的______作用力。

答案：分子间8. 过渡金属通常具有______价电子。

答案：多个9. 二氧化碳分子的几何结构是______。

答案：线性10. 根据洪特规则，电子在原子轨道中填充时，优先单独占据______轨道。

答案：不同三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述什么是价层电子对互斥理论，并举例说明。

结构化学试题(简答题与计算题) (1)

2 sin 2πx 时，动量 p 有无确定值？若 aa
有，求其确定值，若没有，求其平均值。
3．已知一维势箱的长度为 0.1 nm，求：(1) n=1 时箱中电子的 de Broglie
波长；(2) 电子从 n=2 向 n=1 跃迁时辐射电磁波的波长；(3) n=3 时箱中电子
的动能。
4．由斯莱特规则计算 19 号元素钾的 3d 和 4s 能级能量值，从而说明钾的最
1．写出 Li 原子基组态的一个 Slater 行列式完全波函数？
2．判断下列分子哪些是共轭分子?
若是共轭分子写出其大π键ຫໍສະໝຸດ m nCS.2SO3
PCl3
H C C C H
3．右图为金刚石晶胞在 a-b 平面上的投影图（图中的数字为碳原子的 c 轴坐标），请用规定符号在图中标出 41，43 螺旋轴的位置，(逆时针旋转方向)，并标出菱形滑移面的位置。并指出其点阵形式。
6．证明 sp2 杂化的各个杂化轨道是正交归一的，且满足单位轨道贡献规则。
（1
13s
2 3
px
2
1 3
s
1 6
px
1 2
py
3
1 3
s
1 6
px
1 2
py
）
7．用 HMO 方法处理丁二烯分子, 计算各分子轨道能级、波函数和电子总
能量。并计算分子处于基态、第一激发态、电离一个 π 电子变为正离子时的电荷
解：SO3: D3h;
SO32-: C3v;
CH3+: D3h ; CH3-: C3v; BF3: D3h 。
13. 证明波函数
ψg
2
1
2S 1
2

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二、推断空间结构（每题1.5分，共12分。

3、离域大π键是否算分子轨道？4、CO2有四种振动方式，在红外光谱中，观察到二个强的基频吸收峰，其对应波数分别为：2349cm-1和667 cm-1，试指出这两个吸收峰各对应于哪种振动方式。

5、判断下列分子所属的点群：SO3，SO32-，CH3+，CH3-，BF3四、论述题（每题8分，共24分）1、试从电子跃迁的角度举例说明物质的颜色产生的本质？2、为什么O3比O2活泼？3、怎样知道液态水中仍保持一定的氢键？怎样解释水在4℃时密度最大？五、计算题（共19分）1. 用HMO方法处理亚甲基环丙烯π电子分子轨道如下：试写出久期行列式并计算电荷密度、键级、自由价，并绘出分子图。

2、CaS的晶体具有NaCl型结构，晶体的密度为2.581g·cm-1, Ca和S的相对原子质量分别为40.08和32.06，试计算：（1）晶胞参数a；（2）计算Ca的Kα辐射（λ=154.2pm）的最小可观察Bragg角（只列出代入数据的式子）。

化学化工系《结构化学》课程考试试卷(A)一、选择题（每题2分，共20分）1、B；2、B；3、C；4、B；5、A；6、D；7、E；8、D；9、A；10、A二、推断空间结构（每题1.5分，共12分）(1)直线型，σ键，sp杂化；（2）V型，π34和σ键，sp2杂化；（3）平面三角型，π46和σ键，sp2杂化；(4)四面体型，σ键，sd3杂化；(5) 八面体型（变型），σ键，sp2d3杂化；（6）σ键，sp2杂化和氢桥键；（7）Ir-Ir金属键和σ-π配键，金属簇形成四面体，sp2d3杂化；（8）σ-π配键，三角锥带帽，sd3杂化（三方面内容回答了其中两个给满分）。

三、简答题（每题5分，共25分。

）1、节点数目：n-1=1（1.5分），位置：r=2a0（2分），形状：球面（1.5分）。

2、Ni2＋的价电子组态为3d8，[Ni(NH3)4]2+为四面体构型，NH3为弱场配体，其中心离子电子排布为：eg4，t2g4（图略），其中有两个未成对电子，离子呈顺磁性（2分）。

而[Ni(CN)4]2+为平面四方形结构，CN为强场配体，其中心离子电子排布(dxz)2，(dyz)2，(d z2)2，(dxy)2（图略），其中没有未成对电子，离子呈反磁性（2分）。

由于没有未成对电子，因此离子呈反磁性（1分）。

3、离域大π键实际上是HOMO法处理共轭分子结果的一种简略的表示，πm n并不是一个分子轨道（3分）。

因为一个分子轨道上只能填充两个电子，πm n是一些占据电子的离域π型分子轨道的简化的综合表示（2分）。

4、对称的伸缩振动，为非红外活性（1分）。

不对称的伸缩振动，为2349 cm-1（2分），弯曲振动为667 cm-1（2分）。

5、SO3: D3h，SO32-: C3v，CH3+: D3h，CH3-: C3v，BF3: D3h（每题1分）四、论述题（每题8分，共24分）1、（1）d-d跃迁:一些d电子层尚未充满的过渡元素在水溶液或者氨性溶液中呈现颜色，主要就是由d-d跃迁造成的。

[Cu(NH3)4]2+显蓝色，[Ni(H2O)4]2+显绿色（3分）（2）荷移跃迁（CT）：荷移跃迁又称为电荷转移。

也是电子跃迁的一种形式。

在某些化合物中，配位体的空轨道能量较中心离子空轨道的能量要高，当受到外界能量作用时，该化合物中配位体上的电子就可能跃迁至中心离子中邻近的空轨道上去。

因为电子从一个原子转移到另一个原子，这种跃迁形式故称为荷移跃迁。

一些具有d10电子结构的过渡元素形成的卤化物及硫化物具有颜色就是这类跃迁引起的。

例如，AgBr显浅黄色，CdS、PbI2、Sb2S3及As2S3显黄色，HgS显红色等。

（2分）（3）π−π∗跃迁：有机化合物的显色主要是由π−π∗跃迁引起的。

，一般要形成共轭大π键，在π与π*之间的跃迁所吸收的能量在可见光范围。

甲基橙等指示剂。

（3分）2、比较一下O3与O2的键级即可。

O3的中心氧原子以sp2杂化成键，剩余的p z轨道与两端氧原子的p z轨道平行，用HOM法处理（与烯丙基完全相同），得到1个成键、1个反键、1个非键π型分子轨道，4个电子有两个填充在非键的轨道上，两个成键π的电子在两个O-键之间分摊，因此每个O-O键之间的π键级为0.5，包括σ键级为1.5，比O2的键级小（键级为2），这就必然导致有较小的键能(O3为200kJ/mol，O2为498kJ/mol)和较大的活泼性。

3、从能量角度看，冰的升华热大大的大于熔化热（1分），冰中水分子间的结合力大部分是氢键，冰熔化后结合力依然存在。

冰中水按四面体排列，具有空旷的排列整齐的低密度结构，变成水后，氢键部分破坏，密度增加（2分）。

另一方面温度升高热膨胀又使密度降低，两种相反的因素导致水在4℃时有最大密度（2分）。

《结构化学基础》课程考试试卷(B)5、钠原子的基组态是3s1，激发组态为n s1(n≥4)，n p1(n≥3)，n d1(n≥3)，试问钠原产生下列哪条谱线？( )(A) 2D3/2→2S3/2；(B) 2P2→3D2；(C) 2P3/2→2S1/2；(D) 1P1→1S0。

6、对于氢原子的ns态，下列哪个是正确的：10、有一AB4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C；(E) 不能确定。

二、推断空间结构（每题1.5分，共12分。

）指出下列分子或离子可能形成的化学键，中心原子杂化形式，并判断分子的几何构型：（1）CS2（2）NO3-（3）CO3-2（4）SiF5-（5）XeF6（6）B3H9（7）Ir4(CO)12（8）Mn(CO)3(C5H5）三、简答题（每题5分，共25分）1、“相似相溶”原理中相似是指什么内容？2、已知[Ni(CN)4]2-是反磁性的，试用晶体场理论推测配位离子的几何构型。

3、试用前线轨道理论讨论下面的反应是否可以进行：C2+ H2──→HC≡HC五、计算题（共19分）1、用HMO法处理环丁二烯：（1）求出能级；（2）求出大键键能和离域能；（3）讨论分子的稳定性及磁性。

2、Cu3Zn固溶体是面心立方结构，晶体密度为8.5 g·cm-3，相对原子质量分别为：Cu 63.5 ，Zn 65.4。

试求晶胞参数a及统计原子的半径。

化学化工系《结构化学》课程考试试卷(B)一、选择题（每题2分，共20分）1、A；2、B；3、B；4、B；5、C；6、D；7、B；8、A；9、A；10、A；二、推断空间结构（每题1.5分，共12分）(1)直线型，σ键，sp杂化；（2）三角型，π34和σ键，sp2杂化；（3）平面三角型，π46和σ键，sp2杂化；(4)四方锥体，σ键，sd3d杂化；(5) 八面体型（变型），σ键，sp2d3杂化；（6）；（7）Ir-Ir金属键和σ-π配键，金属簇形成四面体，sp2d3杂化；（8）σ-π配键，三角锥带帽，sd3杂化。

三、简答题（每题5分，共25分。

）1、指结构相似（3分），包括两方面：(a)分子间结合力形式（1分）；(b)相对大小和电价（1分）。

2、有两种可能构型：(a)平面正方形:(d yz d xz)4(d z2)2(d xy)2(d)0（1分）；(b)四面体：(e g)4(t2g)4（1分）,前者电子全部配对, μ=0; 后者有二个未成对电子, μ≠0。

所以为平面正方形（3分）。

3、C2的HOMO(1πu)与H2的LUMO(σ1s*)对称性不匹配（2.5分）。

H2的HOMO(σ1s)与C2的LUMO(2σg)对称性不匹配,此反应不能进行（2.5分）。

4、(a)∏x44∏y44；(b)∏88；(c)∏90；(d)∏1012；(e)∏46。

5、有2种异构体；其一属于C2v（2.5分），另一属于D4h（2.5分）。

四、论述题（每题8分，共24分）1、（1）d-d跃迁:一些d电子层尚未充满的过渡元素在水溶液或者氨性溶液中呈现颜色，主要就是由d-d跃迁造成的。

[Cu(NH3)4]2+显蓝色，[Ni(H2O)4]2+显绿色（3分）（2）荷移跃迁（CT）：荷移跃迁又称为电荷转移。

也是电子跃迁的一种形式。

因为电子从一个原子转移到另一个原子，这种跃迁形式故称为荷移跃迁。

一些具有d10电子结构的过渡元素形成的卤化物及硫化物具有颜色就是这类跃迁引起的。

例如，AgBr显浅黄色，CdS、PbI2、Sb2S3及As2S3显黄色，HgS显红色等（2分）。

（3）π−π∗跃迁：有机化合物的显色主要是由π−π∗跃迁引起的，一般要形成共轭大π键，在π与π*之间的跃迁所吸收的能量在可见光范围。

甲基橙等指示剂（3分）。

2、杂化轨道的理论根据是依据量子力学的态叠加原理和微扰理论。

即在成键的瞬间，由于配位原子的微扰，中心原子的能量不同的价轨道可以线性组合（态叠加），得到体系的新的可能态，即杂化轨道（2分）。

杂化三原则是正交性、归一性和单位原子轨道贡献。

以为例：单位轨道贡献，指参加杂化的各原子轨道组合系数的平方和等于1（2分）。

3、以CuSO4·5H2O晶体为例，其中有四水分子属于配位水，与Cu形成了四个配键。

还有一水通过氢键结合的叫结构水（2分）。

骨架水是指水作为构建晶体的主要组分组成骨架，如气体水合物8CH4·46H2O中，水分子通过氢键组成具有多面体孔穴的骨架，将客体小分子CH4包含在其中（2分）。