(完整版)结构化学第三章题目及答案

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3001 H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - b r 1 +R 1， 此种形式已采用了下列哪几种方法： ------------------------------ ( A C )
(A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似
(C) 原子单位制 (D) 中心力场近似
3002 分析 H 2+的交换积分(β积分) H ab 为负值的根据。

H ab =∫ψa [-21∇2- a r 1 - b r 1 +R 1 ] ψb d τ=E H S ab + R 1 S ab - ∫a r 1ψa ψb d τ = E H S ab + K 因 E H = -13.6e V , S ab 为正值,故第一项为负
值; 在分子的核间距条件下, K 为负值。

所以 H ab 为负值
3003 证明波函数
()()()()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u
s 1s 121g 221221--=++=
是相互正交的。

∫ψg ψu d τ=(4 - 4S 2)-1/2∫(ψa s 1+ψb s 1)((ψa s 1-ψb s 1)d τ = (4 - 4S 2)-1/2∫[ψa s 12 -ψb s 12 ] d τ = (4 - 4S 2)-1/2 [ 1 - 1 ] = 0 故相互正交
3004 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
(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
3006 什么叫分子轨道？按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念？ 这些近似的根据是什么？
描述分子中单个电子空间运动状态的波函数叫分子轨道。

3个近似 (1) 波恩 - 奥本海默近似 (2) 非相对论近似(3) 单电子近似
3007 描述分子中 ______单个电子_________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。

3008 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( B )
(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
3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。

(1) 能级高低相近 (2) 对称性匹配 (3) 轨道最大重叠
3010 在 LCAO-MO 中，所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。

这种说法是否正确？否
3011 在LCAO-MO 方法中，各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定： ----------------- ( B )
(A) 组合系数 c ij (B) (c ij )2
(C) (c ij )1/2 (D) (c ij )-1/2
3012 在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在 A 原子的φA 原子轨道上出现的概率为80%， B 原子的φB 原子轨道上出
现的概率为20%， 写出该分子轨道波函数 。

ψ= (0.8)1/2φA + (0.2)1/2φB
3013 A B A 和 B 的原子轨道， 其对应的原子轨道能量为E A 和E B ，如果两者满足__能量相近, 对称
性匹配, 最大重叠原则可线性组合成分子轨道 = c A φA + c B φB 。

对于成键轨道， 如果E A ___>___ E B ，则 c A __<____ c B 。

(注：
后二个空只需填 "=" ， ">" 或 "等比较符号 )
3014 两个能量不同的原子轨道线性组合成两个分子轨道。

在能量较低的分子轨道中，能量较低的原子轨道贡献较大；在能量较高的分
子轨道中，能量较高的原子轨道贡献较大。

这一说法是否正确？ 正确
3018 AB 为异核双原子分子，若φA yz
d 与φB y p 可形成π型分子轨道，那么分子的键轴为__Z__轴。

3019 两个原子的 d yz 轨道以 x 轴为键轴时， 形成的分子轨道为--------------------- ( C )
(A) σ轨道 (B) π轨道 (C) δ轨道 (D) σ-π轨道
3023 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) s (B) d xy (C) p z (D) d xz
3024 以 z 轴为键轴，下列"原子轨道对"之间能否形成分子轨道？若能，写出是什么轨道，若不能， 画"×" 。

原子轨道对 分子轨道
p z ─d xy ×
p x ─d xz π
d
22y x -─ d 22y x - δ 2d z ─2d z σ
p x ─p x
3025 CO 分子价层基组态电子排布_σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2π2px 2π2py 2σ2pz 2_, 磁性______反磁性_______。

σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2π2px 2π2py 2σ2pz 2π2px *π2py *
3029 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态：
N 2：_____σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2π2px 2π2py 2σ2pz 2________________________ ，
O 2：________ σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *1π2py *1_____________________ 。

3031 写出下列分子的分子轨道的电子组态(基态)， 并指明它们的磁性。

O 2 σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *1π2py *1 顺
C 2 σ1s 2σ1s *2σ2s 2σ2s *2π2px 2π2py 2 反
3038 下列分子或离子净成键电子数为 1 的是：-------------------------- ( A C )
(A) He 2+ (B) Be 2 (C)B 2+ (D)+2N + (E) Li 2
3041 下列分子的键长次序正确的是：-------------------------- ( A )
(A) OF -> OF > OF + (B) OF > OF -> OF +
(C) OF +> OF > OF - (D) OF - > OF +> OF
3042 OF ， OF +， OF -三个分子中， 键级顺序为____ OF +> OF > OF - 。

3050 用分子轨道理论预测 N 22-， O 22-和 F 22-能否稳定存在？ 它们的键长与其中性分子相对大小如何？
分 子 N 22- O 22- F 22- N 2 O 2 F 2
电子数 16 18 20 14 16 18
净成键电子数 4 2 0 6 4 2
F 22- 净成键电子数为 0 , 不能稳定存在
N 22- 和 O 22- 能稳定存在
3051 用分子轨道理论预测 N 2+， O 2+和 F 2+能否稳定存在； 它们的键长与其中性分子相对大小如何？ 3052 用分子轨道理论估计 N 2， O 2， F 2， O 22+ 和 F 2+等是顺磁分子还是反磁分子。

3146
在 NO 2+， NO +， NO ， NO -系列中，哪个具有最强的键？ NO +
3151
成键轨道的定义是_____由原子轨道组成分子轨道 时,能级低于原子轨道者______________。

3152
反键轨道的定义是______由原子轨道组成分子轨道 时,能级高于原子轨道者_______________。

3153
非键轨道的定义是_______由原子轨道组成分子轨道 时,能级等于原子轨道者______________。

3155
s-s 轨道重叠形成_______σ _____________键。

3156
p x -p x 轨道迎头重叠形成______σ ______________键。

3157
p x -p x 轨道并肩重叠形成_______ π _____________键。

3158
d xy -d xy 轨道沿 x 轴或 y 轴重叠形成_______π_____________键。

3159
d xy -d xy 轨道沿 z 轴重叠形成__________δ __________键。

3263
请写出下列原子轨道间线性组合成分子轨道的类型（σ，π）及成键分子轨道对称中心对称行为的分类（g ，u ）。

(1) 1s-1s σ ,g
(2) 2s-2s σ ,g
(3) 2p x -2p x (沿z 轴方向) π,u
3269
请按原子单位写出H 2+在定核近似条件下的薛定谔方程，并指明能量算符中各项的意义。

3270
根据同核双原子分子的电子组态，写出2O 及其离子+
2O ，-2O ，-
22O 的键级。