结构化学期末试题1 (1)

西南大学 结构化学期末考试试卷（ A )卷
一、单选题 （30）
1、下列波函数中量子数n 、l 、m 具有确定值的是（ ）
（A ）)3(xz d ϕ （B ）)3(yz d ϕ （C ）)3(xy d ϕ （D ）)3(2
z d ϕ
2、如果0E 是一维势箱中电子最低能态的能量，则电子在E 3能级的能量是（ ）
（A ）20E （B ）40E （C ）90E （D ）180E 3、化合物CO 2、CO 和（CH 3）2CO 中，碳氧键键长是（ ）
（A ）CO 最长，CO 2最短 （B ）CO 2最长，（CH 3）2CO 最短 （C ）一样长 （D ）CO 最短，（CH 3）2CO 最长 4、测不准关系的含义是指（ ）
(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 5、下列状态为氢原子体系的可能状态是（ ）；该体系能量为（ ）： A 、2ψ310+3ψ41-1 B 、2ψ221+3ψ32-1
C 、2ψ21-1+3ψ342+3ψ410
D 、3ψ211+5ψ340+5ψ210
6、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/4
B 、-R/16
C 、-2R/9、
D 、 -h/2π
E 、-h/π
F 、-2h/2π
:12/2 :
6/2 G:3/2H h I h h πππ
5、
7、 下列算符为线性算符的是：（ ）
A 、sine x
B 、
C 、d 2/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
9、对于SP 杂化轨道：Ф1=C 11фs +C 12фpx Ф2=C 21фs +C 22фpx 其归一化条件是指：（ ）
A 、C 112+C 122=1
B 、
C 212+C 222 =1
C 、αk /βk =1/2
D 、C 112+C 212=1
10、红外光谱由分子内部（ ）能量跃迁引起。

A 、转动
B 、电子-振动
C 、振动
D 、振动-转动 11、晶包一定是一个：（ ）
A、八面体
B、六方柱体
C、平行六面体
D、正方体
12、已知类氢波函数ψ
2px 的各种图形，推测ψ
3px
图形，下列结论不正确
的是（）：
A、角度部分图形相同
B、电子云相同
C、径向分布不同
D、界面图不同
13、假设有一AB晶体，属于正交底心，每个晶胞中有两个A原子和2个B原子，若A原子的坐标是（000），（1/2 1/2 0），一个B原子的坐标是（1/4 1/4 1/2），则另一个B原子的分数坐标应是（ d ）。

A (1/2 1/2 0)
B (1/2 0 1/2)
C (1/2 1/2 1/2)
D (3/4 3/4 1/2)
14、根据正当单位选取原则，下列各组平面格子属于正当格子的组是（ c ）。

(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]3d64s2,其能量最低的光谱支项为( )
A. 5D
4 B. 3P
2
C. 5D
D. 1S
二填空题（20 ）
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、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。

3、CO的电子组态为1σ22σ23σ24σ21π45σ2，则前线轨道是（）、（）。

4、（312）晶面在a、b、c轴上的截距分别为( )，( )，( )。

5、NaCl晶体中负离子的堆积型式为( )，正离子填入( )的空隙中，CaF
2
晶体
中负离子的堆积型式为( )，正离子填入( )的空隙中。

6、np2组态的光谱项为（）、（）、（）。

7、晶体宏观外形中的对称元素可有（）、（）、（）、（）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。

10、氟原子的基态光谱项为( )
三简答题（ 20 ）
1. 通过一维势箱的解，可以得出哪些重要结论和物理概念？
2.怎样表示一个电子的运动状态？怎样表示原子的整体状态？光谱项，光谱支项各代表什么含义？（5分）
3.什么是分子轨道对称性守恒？
4.什么是离子极化？
四、列出下列分子的对称元素,并确定分子所属点群.(10分)
C H
2Cl
2
(1)
C l
B r
N H
3
N H
3
N H
3
N H
3C o
(2)
(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 m
l,分别是多少？
六、光谱项推求（10分）
（1）、已知Rh的价电子组态为s1d8，求它的基谱支项。

（2）、求V(Z=23)原子基态时的最稳定的光谱支项。

答案
一选择题
1~5 DCDD /AE 6~10 BHD /C C AD
11~ 15 C B D CA
二填空题
1、定态基态激发态
2、几率密度
3、5σ 1π
4、1/3 ， 1 ， 1/2 。

5、 A1（或面心立方），八面体简单立方，立方体
6、1D 1S 3P
7、旋转轴反映面对称中心反轴
8、122.5pm
9、1，2，3，4，6，4，m, i。

10、2p
3/2
;
三简答题
1.重要结论：1．粒子在势箱中没有经典的运动轨道，而是以不同的几率密度
出现在箱内各点。

2 零点能。

3 能量量子化。

4波函数的正交归一性。

物理概念：节点，节面，玻尔对应原理，离域效应，量子效应，简并态，简并度。

2. 用n l m m
s 描述核外一个电子的运动状态，用L S J M
J
表示原子的整体状
态。

由于电子之间的相互作用，每一个电子组态分解为不同的光谱项L S12+，又由于轨道运动和自旋运动的相互作用，每一个光谱项又分为若干个能级只有微小差别的光谱支项
J
S L12+。

3. 分子轨道对称性守恒：在基元反应中,反应物的分子轨道以对称性不变的方
式转化为产物的分子轨道.
4. 离子极化：在电场作用下，离子的电子云变形，偏离球对称，产生诱导偶极矩.在离子化合物中，离子极化的电场作用来自于异号离子. 尽管正负离子是互相极化的,但正离子电价越高半径越小,电子云越不易变形,倒是极化负离子的能力更强;负离子电价越高半径越大,电子云越容易变形,更易被极化.所以,通常把正离子视为极化者,负离子为被极化者.
四、列出下列分子的对称元素,并确定分子所属点群.(10分)
C H
2Cl
2
(1)
对称元素为：C
2, 2
v
σ分子所属点群为：
v
C
2
C l
B r
N H
3
N H
3
N H
3
N H
3C o
(2)
对称元素为：C
4, 4
v
σ分子所属点群为：
v
C
4
(３)CBr
4
对称元素为：4C 3,3C 2,6d σ 分子所属点群为：T d
(4 ) OCS
对称元素为：∞C ,v σ∞ 分子所属点群为：v C ∞
五 解：波函数的节面数为n-1个，现有两个节面，3,21==-n n 。

径向部分节面是球面，XOY 平面是角度部分的一个节面，因此，1=l ，h
M 2=
在XOY 节面上0=ϕ，即0),(=φθY ，与z 轴夹角为90 ，
290cos ==
=h
M
M
M z
z
,0==mh M
z
所以0=m 。

六． （1）解: 根据Rh 的价电子组态为s 1d 8，M L 最大为3，所以L=3；M S 最大
为3/2，所以S=3/2;
J=9/2,7/2,5/2,3/2, 电子组态半满后，J=9/2。

因此Rh 的价电子组态为s 1d 8
的基谱支项 2S+1
L J 为4F 9/2 。

（2）解：V ：[Ar]4S 23d 3，找出M S 最大时的M L 最大的状态
m : 2 1 0 -1 -2
↑ ↑ ↑
M L 最大=2+1+0=3，所以L=3 ； S=3/2, J=9/2,7/2,5/2,3/2 , 3d 3为半满前J=3/2。

所以最稳定的光谱支项为4F 3/2 。