结构化学练习题
(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。
结构化学练习卷
一、选择题:1.已知一原子轨道的主量子数n=4,如果该原子轨道的角度分布的节面数是2,则该原子轨道的径向分布的节面数为A. 0B. 1C. 2D. 32.下列有关测不准关系的说法中正确的是A. 只有微观体系才存在测不准关系B.测不准关系适用于宏观、微观体系C. 测不准关系对宏观、微观体系均不适用D. 测不准关系只适用于宏观体系3.下列各组原子轨道中能量相同的一组是A. H 原子的1s 和Li 2+离子的3sB. He 原子的1s 和Li 2+离子的3sC. H 原子的1s 和He 原子的3sD. He 原子的1s 和Li 原子的3s4.下列原子轨道中量子数n=3, m=0的为A. 3d yzB. 32z dC. 3p xD. 3p y5.(-h 2/8π2m)∇2 – e 2/4π0εr a – e 2/4π0εr b + e 2/4π0εR 被称为A. 拉普拉斯算符B. 氢原子的哈密顿算符C. 类氢离子的哈密顿算符D. H 2+的哈密顿算符6. 下面说法正确的是A. 在分子点群内C 1点群对称性最低,O h 点群对称性最高B. 凡是四面体构型的分子一定属于T d 点群C. 凡是八面体配合物一定属于O h 点群D. 异核双原子分子一定没有对称中心7. 萘分子所属的点群为A. C sB. T dC. D 2hD. C 2v8.用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数(n, l, m, m s )中,合理的是A. 2, 1, 0, 0B. 0, 0, 0, 1/2C. 3, 1, 2, 1/2D. 2, 1, -1, -1/29.对于单电子原子,在无外场时,能量相同的轨道数是A. n 2B. 2(l +1)C. n -1D. n -l -110. Be 2+的一个电子所处的轨道,能量等于氢原子1s 轨道能,那么该轨道可能是A. 1sB. 2sC. 4dD. 3p11. 描述原子轨道3d z 2的一组量子数(n, l, m )是A. 2, 1, 0B. 3, 2, 0C. 3, 1, 0D. 3, 2, 112. 氢原子3d 状态轨道角动量沿磁场方向的分量最大者是A. 5B. 4C. 3D. 213. 在多电子原子中,某个电子具有下列量子数(n, l, m, m s ),其中电子角动量最大的是A. 2, 1, -1, 1/2B. 2, 0, 0, -1/2C. 3, 1, 1, -1/2D. 3, 2, -1, 1/214. 下列有关简并轨道的说法中正确的是A. 只有原子轨道中存在着简并轨道B. 简并轨道只存在于分子轨道中C. 原子轨道和分子轨道中都存在着简并轨道D. 原子轨道、分子轨道和简并轨道是三种不同类型的轨道15. Cr 与CO 形成羰基配合物Cr(CO)6,其分子点群为A. D 4hB. T dC. O hD. D 6h16. 下列说法中正确的是A. 分子中既有C n 轴又有垂直于此轴的σh 面,则此分子必有S n 轴B. 凡是平面分子必然属于C s 点群C. 直线型构型的分子都属于h D 点群D. 镜面σd 一定也是σv17. 下列分子偶极矩不为零的是A. SO 3B. SF 6C. H 2O 2D. BCl 318. 通过线性变分法计算得到的微观体系的能量总是A. 等于真实体系的能量B. 大于真实体系的能量C. 不小于真实体系的能量D. 小于真实体系的能量19. 两个原子的d yz 轨道以x 轴为键轴时,形成的分子轨道为A. σ轨道B. π轨道C. δ轨道D. σ-π轨道20. 在LCAO-MO 方法中,各原子轨道对分子轨道的贡献由如下的哪一个量决定A. 组合系数c ijB. c ij 2C. (c ij )1/2D. (c ij )-1/2二、填空题1量子力学中一个合格波函数应满足的三个标准条件为 、 、 。
结构化学 习题
19. 10 分(5033)用Huckel MO 法,求烯丙基的(1) π电子能级;(2)π分子轨道;(3) 电荷密度;(4) 键级。
20. 10 分(2258)2258 确定下列体系基态的多重性。
(1) a=2b,二维势箱中10个电子;(2) a=b=c,三维势箱中11个电子;(3) Cr(Z=24)原子的基谱项。
四、问答题( 共1题10分)21. 10 分(4106)以正方体各条棱的中点为顶点构成的多面体有多少个顶点、多少条棱、多少个面?这些面中有无正三边形、正方形、正五边形和正六边形?若有,有几个?给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。
写出Li原子的哈密顿算符,并说明每一项的物理意义。
若氢原子处于310ψ状态,试计算它的能量E ,轨道角动量M ,轨道角动量和Z 轴的夹角,并指出该状态波函数的节面个数、位置和形状,以及概率密度最大值的位置。
氢原子波函数()都是归一化的和波函数φϕφφφϕ1,1,331,1,220,1,21-++=c c c 所描述的状态的能量平均值是多少原子单位?能量为81-原子单位的状态出现概率是多少?角动量平均值是多少 ?角动量为2的状态出现概率是多少?角动量在Z 轴上分量为2 的状态出现概率为多少?已知氦原子的第一电离能I 1 = 24.59eV ,试计算⑴ 第二电离能;⑵ 在1s 轨道上两个电子的互斥能;⑶ 有效核电荷;⑷ 屏蔽常数用斯莱特屏蔽模型方法计算Be 原子的第一电离能I ,并估计Be 原子的2s 轨道能量。
写出下列原子的光谱基项(即基态光谱支项):⑴ Mg ;⑵ Cr ;⑶ Ni ;⑷ Si ;⑸ Co 。
(8-26)2-38 推导出下列组态对应的光谱项:⑴11d p ;⑵11d d ;⑶11f p ;⑷ 111d p s ;⑸111p p p ;假如原子A 以轨道yz d ,原子B 以轨道p x 、p y 或p z 沿着z 轴(键轴)相重叠,试问B 原子中哪些p 轨道能与A 原子的yz d 有效组成分子轨道,哪些不能?为什么?若A 原子是以22y x xy d d -或参加成键呢?结果又如何?请写出、2Cl HCl CN O 2、、-+的分子轨道式,并说明是顺磁性还是逆磁性分别用分子轨道法和价键理论简要地讨论N2和CO的分子结构,并比较它们所得结论的异同。
结构化学练习题及答案
结构化学练习题一、 填空题 试卷中可能用到的常数:电子质量×10-31kg, 真空光速×, 电子电荷×10-19C,Planck 常量×, Bohr 半径×10-11m, Bohr 磁子×, Avogadro 常数×1023mol -11. 导致"量子"概念引入的三个着名实验分别是 ___, ________ 和__________.2. 测不准关系_____________________;3. 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;4. 按照晶体内部结构的周期性,划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体,以代表晶体结构的基本重复单位,叫 ;中,a 称为力学量算符A ˆ的 ; 5. 方程6. 如果某一微观体系有多种可能状态,则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态,这叫做 原理;7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的,是只与径向有关的力场,这就是 近似;8. 原子单位中,长度的单位是一个Bohr 半径,质量的单位是一个电子的静止质量,而能量的单位为 ;9. He +离子的薛定谔方程为 ;10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1,写出光谱项______,光谱支项__________;11. 给出下列分子所属点群:吡啶_______,BF 3______,NO 3-_______,二茂铁_____________;12. 在C 2+,NO,H 2+,He 2+,等分子中,存在单电子σ键的是________,存在三电子σ键的是__________,存在单电子π键的是________,存在三电子π键的是_____________;13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态,键级,磁性;O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_Be 2 3σg 21πu 41πg 2_键级__2___磁性_____; NO 的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22πKK1σ22σ21π43σ22π___键级磁性________顺磁性__________;14. d z 2sp 3杂化轨道形成__________________几何构型;d 2sp 3杂化轨道形成____________________几何构型;15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是_______,_________和_______16. 事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道,说明原因 、 、 ;17. 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 ;18. 两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时,能级低于原子轨道的分子轨道称为 ;19. 对于简单的sp 杂化轨道,构成此轨道的分子一般为 构型;20. 按HMO 处理, 苯分子的第_ __和第____个分子轨道是非简并分, 其余都是 ___ 重简并的;21. 按晶体场理论, 正四面体场中, 中央离子d 轨道分裂为两组, 分别记为按能级由低到高_____和______, 前者包括___,后者包括______ ψψa A =ˆ22. 分子光谱是由分子的______能级跃迁产生的;其中远红外或微波谱是由________能级跃迁产生的;近红外和中红外光谱带是由_____能级跃迁产生的;紫外可见光谱带是由____能级跃迁产生的;23. 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;24. 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容,包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构,称为晶体的 ;二、 选择题每题 2 分,共 30 分1. 下列哪一项不是经典物理学的组成部分a. 牛顿Newton 力学b. 麦克斯韦Maxwell 的电磁场理论c. 玻尔兹曼Boltzmann 的统计物理学d. 海森堡Heisenberg 的测不准关系2. 根据Einstein 的光子学说,下面哪种判断是错误的a. 光是一束光子流,每一种频率的光的能量都有一个最小单位,称为光子b. 光子不但有能量,还有质量,但光子的静止质量不为0c. 光子具有一定的动量d. 光的强度取决于单位体积内光子的数目,即,光子密度3. 下面哪种判断是错误的a. 只有当照射光的频率超过某个最小频率时,金属才能发身光电子b. 随着照射在金属上的光强的增加,发射电子数增加,但不影响光电子的动能c. 随着照射在金属上的光强的增加,发射电子数增加,光电子的动能也随之增加d. 增加光的频率,光电子的动能也随之增加4. 根据de Broglie 关系式及波粒二象性,下面哪种描述是正确的a. 光的波动性和粒子性的关系式也适用于实物微粒b. 实物粒子没有波动性c. 电磁波没有粒子性d. 波粒二象性是不能统一于一个宏观物体中的5. 下面哪一个不是由量子力学处理箱中粒子所得的受势能场束缚粒子共同特性a. 能量量子化b. 存在零点能c. 没有经典运动轨道,只有几率分布d. 存在节点,但节点的个数与能量无关6. 粒子处于定态意味着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的状态d. 粒子处于静止状态7. 下列各组函数可作为算符的本征函数的是: 22dx dA. xy 2B. x 2C. sin xD. x 2 + cos x8、测不准关系的含义是:A. 粒子太小,不准确测定其坐标B. 运动不快时,不能准确测定其动量C. 粒子的坐标和动量都不能准确测定D. 不能同时准确地测定粒子的坐标与动量9.下列函数是算符d /dx 的本征函数的是: ;本征值为: ;A 、e 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、210. Ψ32-1的节面有 B 个,其中 D 个平面;A 、3B 、2C 、1D 、011. Fe 的电子组态为:3d 64s 2,其能量最低的光谱支项为:a. 45Db. 23Pc. 01Sd. 05D12. n=3能层中最多可以充填多少电子a. 9b. 12c. 15d. 1813. 氢原子的3s 、3p 、3d 、4s 轨道能级次序为A.d s p s E E E E 3433<<< B. d s p s E E E E 3433<<= C. s d p s E E E E 4333<== D. sd p s E E E E 4333<<< 14. 波恩对态函数提出统计解释:在某一时刻t 在空间某处发现粒子的几率与下面哪种形式的态函数成正比;A .︱ψ︱ B. ︱ψ︱2 C. ︱ψ︱ D. xy ︱ψ︱15. 对氢原子Ф方程求解,指出下列叙述错误的是A. 可得复数解Фm = exp im , m = ± mB. 将两个独立特解线性组合可得到实数解C. 根据态函数的单值性,确定m = 0,±1,±2,…±lD. 根据归一化条件= 1, 求得A=16. R n,l r-r 图中,节点数为A. n-1个B. n-l-1个C. n-l+1个D. n-l-2个17. 下面说法正确的是A. 凡是八面体配合物一定属于O h 点群B. 凡是四面体构型的分子一定属于T d 点群C. 异核双原子分子一定没有对称中心D. 在分子点群中对称性最低的是C 1点群,对称性最高的是O h 点群18. 下列分子中偶极距不为零的分子是A. BeCl 2B. BF 3C. NF 3D. CH 3+19. 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A. 组合系数C ijB. C ij 2C. C ijD. C ij-20. 2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是 A. Π B. Π C. Π D. Π21. 下列分子或离子中不是sp 3杂化的是A. H 2SB. BCl 3C. PCl 3D. NH 4+22. 按价电子互斥理论,下列哪个分子成四面体形状A. XeF 4B. XeO 4C. ICl 4-D. BrF 4-23. 金属铜为A1结构,其晶胞型式和结构基元分别是A .立方面心,4个Cu 原子 B. 立方体心,2个Cu 原子C. 立方体心,1个Cu 原子D. 立方面心,1个Cu 原子24. 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25. 分子的Raman 光谱研究的是a. 样品吸收的光b. 样品发射的光c. 样品散射的光d. 样品透射的光26. 按分子轨道理论, 下列分子离子中键级最大的是a. F 2b. F 22+c. F 2+d. F 2-27. 价键理论处理H 2时, 试探变分函数选为a. =c 1a 1+c 2b 2b. =c 1a 1 b 1+c 2a 2 b 2c. =c 1a 1 b 2+c 2a 2 b 1d. =c 1a 1 a 2+c 2b 1 b 228.下面那种分子电子离域能最大A 已三烯B 正已烷C 苯D 环戊烯负离子29. 属于那一点群的分子可能有旋光性A C sB D hC O hD D n 30. N N 分子属所属的点群为a. C 2hb. C 2vc. D 2hd. D 2d 31. C C C R 1R R 1R 2 分子的性质为a. 有旋光性且有偶极矩b. 有旋光性但无偶极矩c. 无旋光性但有偶极矩d. 无旋光性且无偶极矩32. 某d8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为8B, 则该络合物的晶体场稳定化能为a. 6Dqb. 6Dq-3Pc. 12Dqd. 12Dq-3P33. ML6络合物中, 除了配键外, 还有配键的形成, 且配位体提供的是低能占据轨道, 则由于配键的形成使分裂能a. 不变b. 变大c. 变小d. 消失34. ML8型络合物中,M位于立方体体心,8个L位于立方体8个顶点,则M的5个d轨道分裂为多少组a. 2b. 3c. 4d. 535. 平面正方形场中,受配位体作用,能量最高的中央离子d轨道为36.八面体络合物ML6中,中央离子能与L形成键的原子轨道为、d xz、d yz b. p x、p y、p z、d xz、p x、p z d. a和b37. 根据MO理论,正八面体络合物中的d 轨道能级分裂定义为a. Ee g-Et2g e g-Et2g t2g-Ee g t2g-E eg39. 与b轴垂直的晶面的晶面指标可能是:-----------------------------A011B100C010D00140. 下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大 ------------------------------------(A)六水合铜Ⅱ B 六水合钴ⅡC 六氰合铁ⅢD 六氰合镍Ⅱ41. 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是:-----------------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42. 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43. CH4属于下列哪类分子点群:A、TdB、D ohC、C3vD、C S44. 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45. 312晶面在a,b,c轴上的截距分别为:A、3a, b, 2cB、3a, 6b, 2cC、2a, 6b, 3cD、3a, b, c46. 某晶体属立方晶系,一晶面截x 轴a/2,截y 轴b/3,截z 轴c/4,则该晶面的指标为A. 234B.432C.643D.21347. 特征x射线产生是由于a. 原子内层电子能级间跃迁b. 原子的价电子能级间的跃迁c. 分子振动能级间的跃迁d. 分子转动能级间的跃迁48. 国际符号42m相对应的点群熊夫利符号是A. D4hB. T dC. D2dD. C4v简答题每小题4分,共20 分1、2axxe-=ψ是算符)4(2222xadxd-的本征函数,求本征值;解:因此,本征值为 -6a;2.说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群; NH3、 BF3、CCl4、 TiH2O6+杂化几何点群NH3、不等性sp3 三角锥 C3vBF3、 sp2平面三角形 D3hCCl4、 sp3四面体 T dTiH2O6+ d2sp3八面体 O h3. 写出+2O,2O,-2O,和-22O的键级、键长长短次序及磁性解:O2+ O2 O2- O22-键级 2 1键长 O2+ < O2 <O2- < O22-磁性顺磁顺磁顺磁抗磁4. 写出 N2+和N2的键级、键长长短次序及磁性;解: N2+ N2键级 3键长 N2+ > N2磁性顺磁抗磁5. 为什么过渡金属元素的化合物大多有颜色10分解:过渡金属配合物中,中心离子d轨道能级分裂,在光照下d电子可从能级低的d轨道跃迁到能级高的d轨道,产生d-d跃迁和吸收光谱,这种d-d跃迁产生的吸收光谱,常常在可见光区,故过度金属配合物通常都有颜色;6. 说明类氢离子3P z 状态共有多少个节面, 各是什么节面.解:类氢离子3p z,n = 3,l = 1,m = 0;共有n– 1=3-1=2个节面,径向节面n– l -1 =3-1-1=1,球面;角节面l = 1,m = 0,xoy平面7. 写出玻恩--奥本海默近似下Li+ 的哈密顿算符原子单位.8. 指出下列络合物中那些会发生姜--泰勒畸变, 为什么CrCN63- , MnH2O62+ , FeCN63- , CoH2O62+解:络合物d电子排布姜--泰勒畸变CrCN63-t2g3e g0无MnH2O62+ t2g4e g0 小畸变FeCN63- t2g5e g0 小畸变CoH2O62+ t2g5e g2 小畸变配合物中心离子的d 电子排布存在简并态,则是不稳定的,分子的几何构型发生畸变,以降低简并度而稳定于其中某一状态,即姜--泰勒畸变,若在高能级的e g 轨道上出现简并态,则产生大畸变,若在低能级的t 2g 轨道上出现简并态,则产生小畸变;9确定碳原子的基普支项解:碳原子的电子排布为:1s 22s 22p 2, 1s 22s 2是闭壳层,所以只考虑 p 2|M L | max ==1, L = 1, |M S | max = 1, L = 1, J =2,1,0,p 电子半充满前,故基普项是:3P,基普支项 3P 0 ;10. 判断下列分子中键角大小变化的次序并简要说明理由.NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 311. 一类氢离子的波函数Ψ共有二个节面,一个是球面,另一个是xoy 面,这个波函数的n , l , m 分别是多少;四、计算题每小题 10 分,共 20 分1. 一质量为 kg 的子弹, 运动速度为300 m s -1, 如果速度的不确定量为其速度的%, 计算其位置的不确定量.解:x ==== ×1032 m2.已知H 127I 振动光谱的特征频率,转动常数为655cm -1,请求算其力常数、零点能、转动惯量和平衡核间距;解:3. 已知CoNH 362+的Δ<P, CoNH 363+的Δ>P,试分别计算它们CFSE.解:1CoNH 362+因为:Δ<P 和 d 7构型,252g g E T CFSE=5×4 Dq -2×6 Dq =8Dq2CoNH 363+因为的Δ>P 和d 6构型,062g g E T CFSE=6×4 Dq -2p= 24Dq-2p4. 用HMO 法求烯丙基自由基的离域能和基态波函数;解:烯丙基自由基结构如图:1 0 -1令x = 由HMO 法得烯丙基自由基休克尔方程:休克尔行列式方程为:展开可得: 解得:2,0,2321==-=x x x 总能量:E = 2α +β+α = 3α + 2β离域能 把21-=x 代入久期方程及1232221=++c c c ,得 同理可得:Ψ2 = 1 - 3Ψ3 = 1 -2 +3 5. H 35Cl 的远红外光谱=, , , , ,试求其转动惯量及核间距;课本P 129 6.已知一维势箱中粒子的归一化波函数为l x n sin l )x (n πψ2=,⋅⋅⋅⋅=321,,n ,式中l 是势箱的长度,x 是粒子的坐标,求粒子在箱中的平均位置;解:由于 ∧∧≠x x c x x n n ),()(ϕϕ 无本征值,只能求粒子坐标的平均值:。
结构化学 习题
19. 10 分(5033)用Huckel MO 法,求烯丙基的(1) π电子能级;(2)π分子轨道;(3) 电荷密度;(4) 键级。
20. 10 分(2258)2258 确定下列体系基态的多重性。
(1) a=2b,二维势箱中10个电子;(2) a=b=c,三维势箱中11个电子;(3) Cr(Z=24)原子的基谱项。
四、问答题( 共1题10分)21. 10 分(4106)以正方体各条棱的中点为顶点构成的多面体有多少个顶点、多少条棱、多少个面?这些面中有无正三边形、正方形、正五边形和正六边形?若有,有几个?给出该多面体所具有的全部对称元素和所属点群。
写出Li原子的哈密顿算符,并说明每一项的物理意义。
若氢原子处于310ψ状态,试计算它的能量E ,轨道角动量M ,轨道角动量和Z 轴的夹角,并指出该状态波函数的节面个数、位置和形状,以及概率密度最大值的位置。
氢原子波函数()都是归一化的和波函数φϕφφφϕ1,1,331,1,220,1,21-++=c c c 所描述的状态的能量平均值是多少原子单位?能量为81-原子单位的状态出现概率是多少?角动量平均值是多少 ?角动量为2的状态出现概率是多少?角动量在Z 轴上分量为2的状态出现概率为多少?已知氦原子的第一电离能I 1 = 24.59eV ,试计算⑴ 第二电离能;⑵ 在1s 轨道上两个电子的互斥能;⑶ 有效核电荷;⑷ 屏蔽常数用斯莱特屏蔽模型方法计算Be 原子的第一电离能I ,并估计Be 原子的2s 轨道能量。
写出下列原子的光谱基项(即基态光谱支项):⑴ Mg ;⑵ Cr ;⑶ Ni ;⑷ Si ;⑸ Co 。
(8-26)2-38 推导出下列组态对应的光谱项:⑴11d p ;⑵11d d ;⑶11f p ;⑷ 111d p s ;⑸111p p p ;假如原子A 以轨道yz d ,原子B 以轨道p x 、p y 或p z 沿着z 轴(键轴)相重叠,试问B 原子中哪些p 轨道能与A 原子的yz d 有效组成分子轨道,哪些不能?为什么?若A 原子是以22y x xy d d -或参加成键呢?结果又如何?请写出、2Cl HCl CN O 2、、-+的分子轨道式,并说明是顺磁性还是逆磁性分别用分子轨道法和价键理论简要地讨论N2和CO的分子结构,并比较它们所得结论的异同。
结构化学练习题及答案
结构化学练习题一、 填空题试卷中可能用到的常数:电子质量(9.110×10-31kg ), 真空光速(2.998×108m.s -1), 电子电荷(-1.602×10-19C ),Planck 常量(6.626×10-34J.s ), Bohr 半径(5.29×10-11m ), Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1)1. 导致"量子"概念引入的三个着名实验分别是 ___, ________ 和__________.2. 测不准关系_____________________。
3. 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。
4. 按照晶体内部结构的周期性,划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体,以代表晶体结构的基本重复单位,叫 。
程中,a 称为力学量算符Aˆ的 。
5. 方6. 如果某一微观体系有多种可能状态,则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态,这叫做 原理。
7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的,是只与径向有关的力场,这就是 近似。
8. 原子单位中,长度的单位是一个Bohr 半径,质量的单位是一个电子的静止质量,而能量的单位为 。
9. He + 离子的薛定谔方程为( )。
10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1,写出光谱项______,光谱支项__________。
11. 给出下列分子所属点群:吡啶_______,BF 3______,NO 3-_______,二茂铁_____________。
12. 在C 2+,NO ,H 2+,He 2+,等分子中,存在单电子σ键的是________,存在三电子σ键的是__________,存在单电子π键的是________,存在三电子π键的是_____________。
结构化学试题及答案
结构化学试题及答案结构化学试题及答案化学是一门需要多加练习的学科,下面就是小编为您收集整理的结构化学试题及答案的相关文章,希望可以帮到您,如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦!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
练习题一、选择:1.下列条件不是品优函数的必备条件的是( )。
A .连续 B .单值 C .归一 D .有限或平方可积2. 下列算符中,哪些不是线性算符( ) a) ∇2b)d dxc)3d) xy3. 氢原子ψ321状态的角动量大小是( ) a) 3 b) 2 c) 1 d) 64. 考虑电子的自旋, 氢原子n=3的简并波函数有( )种a) 3 b) 9 c) 18 d) 1 5. 类氢原子体系ψ432的径向节面数为( ) a) 4 b) 1 c) 2 d) 06.已知一维势箱中的一个自由电子处在ψ(x )==(2/l )1/2.sin (nπx /l )态(0≤x≤l ),则该电子出现在l /2和3l /4间的概率为( )。
A .P=∣ψ(l/2)∣2+∣ψ(3l/4)∣2B .P=⎰2/4/3l l ∣ψ(x )∣2dxC .P=⎰2/4/3l l ψ(x )dxD .P=⎰4/32/l l ∣ψ(x )∣2dx7.已经ψ=R(r)Θ(ө)Φ(υ)=R(r)·Y(ө,υ),其中各函数皆已归一化,则下列式中,成立的是 ( )。
A 、∫|ψ|2dτ=∫R 2r 2dr B 、∫|ψ|2dτ=∫4πr 2ψ2dr C 、∫|ψ|2dτ=∫4πr 2R 2dr D 、∫|ψ|2dτ=⎰∞R 2r 2dr ⎰π⎰π20Y 2sin ө d ө dυ8.电子云图是下列哪一种函数的图形( )。
A .D (r )B ψ2(r ,ө,υ)C R 2(r )D ψ(r ,ө,υ)9.已知径向分布函数为D (r ),则电子出现在内径r 1=xnm ,厚度为1nm 的球壳内的概率P 为( )。
A. P=D(x+1) — D(x) B.P= D(x) C.P= D(x+1) D.P=⎰+1x xD (r )dr10. 某原子的电子组态为1s 22s 22p 64s 15d 1,其基谱项为( ) a) 3D b) 1D c) 3S d)1S11. 在多电子原子体系中, 采用中心力场近似的Hi ˆ可以写为:------------------------- ( ) ()iiir εZemH 0π-∇π-=481 A 222ˆ()∑≠00π+π-∇π-=ji ji iiirεer εZemH ,22224481 B ˆ ()()ii iir εeσZmH 0π--∇π-=481 C 222ˆ二、填空1.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( )。
结构化学第四章习题-分子结构测定
1、填空题1、双原子分子刚性转子模型主要内容:原子核体积是可以忽略不计的质点;分子的核间距不变;分子不受外力作用。
2、谐振子模型下,双原子分子转动光谱选律为:极性分子,3、谐振子模型下,双原子分子振动光谱选律为:极性分子,谱线波数为:。
4、刚性转子模型下,转动能级公式为。
5、谐振子模型下的双原子分子能量公式为,其中特征频率为6、分子H2,N2,HCl,CH4,CH3Cl,NH3中不显示纯转动光谱的有:H2,N2,不显示红外吸收光谱的分子有: H2,N2,CH4。
二、选择题1、已知一个双原子分子的转动常数B(波数单位),纯转动光谱中第二条谱线的波长为( D )?(A)B/4(B)B/2(C)1/6B(D)1/4B解:2、HCl分子的正则振动方式共有( B )种?线性3N-5 非线性3N-6(A)0(B)1(C)2(D)3CO2分子的正则振动方式共有( D )种?(A)1(B)2(C)3(D)4HCN分子的正则振动方式共有( D )种?(A)1(B)2(C)3(D)4对H2O而言,其平动、转动、振动自由度分别为( A )(A)3,3,3(B)3,2,4(C)3,2,3(D)1,2,33、已知一双原子分子转动光谱的第四条谱线在80cm-1,则第九条谱线位置为( D )?(A)120cm-1(B)140cm-1(C)160cm-1(D)180cm-14、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱,一般需知几条谱线位置(J),可计算其核间距( B )(A)5 (B)2 (C)3 (D)45、红外光谱(IR)由分子内部何种能量跃迁引起( D )(A)转动(B)电子-振动(C)振动(D)振动-转动6、H2和D2的零点能比值为:( B )(A)1 (B)(C)(D)不确定四、计算题1、已知HCl的纯转动光谱每二谱线间的间隔为20.8cm-1,试求其键长。
解:2、已知1H79Br在远红外区给出了间隔为16.94cm-1的一系列谱带,计算HBr的平衡核间距。
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。
结构化学自测练习1
结构化学⾃测练习1结构化学⾃测练习Ⅰ⼀、选择题(45分)1. 下列说法正确的是()A. ψ的平⽅模∣ψ∣2 = ψ*ψ表⽰概率;B. ∣ψ∣2 = ψ*ψdτ表⽰概率密度;C.对于⼀个微观体系,不同状态的波函数相互正交;D. 合格波函数是满⾜归⼀条件的。
2. 下列说法正确的是()A. 微观粒⼦不可能同时具有确定的能量及位置坐标;B.测不准关系可⽤来判别实物粒⼦的⾏为是属于经典⼒学范畴还是量⼦⼒学范畴;C. ⼀维势箱中运动粒⼦的能量与势箱的长度L2 成反⽐;D. ⼀维势箱中运动粒⼦的能量与势箱的长度L2 成正⽐。
3. 下列说法正确的是()A. ⼀维势箱中运动粒⼦的波函数ψ的节点随能级的升⾼⽽增多;B. ⼀维势箱中运动粒⼦的波函数ψ的节点随能级的升⾼⽽减少;C. 在基态时,⽴⽅势箱的波函数ψ1为球对称,节⾯数 = 0;D. 在激发态时,⽴⽅势箱的波函数ψ2为“双椭球”状,简并度 = 3,节⾯数 = 1。
4.下列说法正确的是()A. 核外电⼦的运动状态需要四个量⼦数 n、l、m、m s 来确定,主量⼦数n决定波函数的径向节⾯数和总节⾯数;B. ⾓量⼦数l和磁量⼦数m决定原⼦轨道的形状和空间取向;C. 径向分布函数 D(r)表⽰:在半径为r的球⾯附近单位厚度球壳中电⼦出现的概率;D. ⾓度波函数 Y l,m(θ,υ)主要由⾓量⼦数l和磁量⼦数m决定,它反映着轨道的形状和空间取向。
5. 3d轨道的径向节⾯数是()A. 0;B. 1;C. 2;D. 3。
6. 3d轨道的⾓度节⾯数是()A. 0;B. 1;C. 2;D. 3。
—79—7. 基态 K原⼦的光谱项是()A. 2S1/2;B. 2S3/2;C. 2P1/2;D. 2P3/2。
8. 基态Sc原⼦的光谱项是()A. 2D5/2;B. 2D3/2;C. 2P1/2;D. 2P3/2。
9. 下列说法正确的是()A. 只有对称性相匹配、能级相近的原⼦轨道,按能形成轨道最⼤重叠的⽅向进⾏线性组合才可能组合成有效的分⼦轨道;B. 分⼦轨道ψi 只是由两个对称性相匹配、能级相近的原⼦轨道υi 线性组合⽽成;C. 原⼦中能级相近的原⼦轨道,在外界“微扰”情况下能进⾏线性组合成形成新的原⼦轨道;D. 原⼦中的1s轨道和2s轨道,在外界“微扰”情况下能进⾏线性组合成形成新的原⼦轨道。
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。
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 2x B 、cosX C 、loge x D 、sinx 3 E 、3 F 、-1 G 、1 H 、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Ĝ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<g >.(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Ĝ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<g>.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:(()23213212232221223222123332ˆr 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。
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。
结构化学习题(含答案)
___________;若体系的能量为
7h2 4ma
2
,
其简并度是_______________。
二. 选择题
1. 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( )
A. 动量相同
B. 动能相同
C. 质量相同
2. 任一自由的实物粒子,其波长为,今欲求其能量,须用下列哪个公式 ( )
量为_________;它有_____个径向节面,_____个角度节面。 3. 已知氢原子的某一状态波函数为:
n,l,m r, ,
1 26
a0
3 / 2 r e r / 2a0 .
a0
2
3 cos
则此状态角度分布的节面数为____ ,径向节面为_____个。处于该状态时,氢原 子的能量为________eV,其角动量的绝对值为|M|=______,此状态角动量在 z 方向
4. 微粒在间隔为 1eV 的二能级之间跃迁所产生的光谱线的波数 v~ 应为( )cm-1 (已知
1eV=1.602×10-19J)
A. 4032
B. 8065
C. 16130 D. 2016
5. 已知任一自由实物粒子的波长 λ,欲求其能量,须用下列( )公式
A. E h c
B.
E
h2 2m2
C.
A. d dx
B. 2
C.用常数乘 D.
E.积分
28. 在长 l=1 nm 的一维势箱中运动的 He 原子, 其零点能约为( )
A.16.5×10-24J B.9.5×10-7 J
C.1.9×10-6 J
D.8.3×10-24J
29.
在一立方势箱中,势箱宽度为
结构化学习题集
结构化学习题集结构化学习题集习题1:1.1 在⿊体辐射中,对⼀个电热容器加热到不同温度,从⼀个针孔辐射出不同波长的极⼤值,试从其推导Planck 常数的数值:T/℃ 1000 1500 2000 2500 3000 3500 λmax /nm 2181 1600 1240 1035 878 7631.2 在地球表⾯,太阳光的强度是1.0×103W/m 2,⼀个太阳能热⽔器⽔箱涂⿊⾯直对阳光。
按⿊体辐射计算,热平衡时⽔箱内⽔温可达⼏度?(忽略⽔箱其它表⾯的热辐射)1.3 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光⼦的能量。
1.4 某同步加速器,可把质⼦加速⾄具有100×109eV 的动能,试问此时质⼦速度多⼤? 1.5 Al 的电⼦逸出功是4.2eV ,若⽤波长200nm 的光照射Al 表⾯,试求:(1)光电⼦的最⼤动能(2)Al 的红限波长1.6 具有0.2nm 波长的电⼦和光⼦,它们的动能和总能量各是多少? 1.7 计算下列粒⼦的德布洛意波长 (1) 动能为100eV 的电⼦; (2) 动能为10eV 的中⼦; (3)速度为1000m/s 的氢原⼦.1.8 质量0.004kg ⼦弹以500ms -1速度运动,原⼦中的电⼦以1000ms -1速度运动,试估计它们位置的不确定度, 证明⼦弹有确定的运动轨道, 可⽤经典⼒学处理, ⽽电⼦运动需量⼦⼒学处理。
1.9 ⽤测不准原理说明普通光学光栅(间隙约10-6m)观察不到10000V 电压加速的电⼦衍射。
1.10 ⼩球的质量为2mg , 重⼼位置可准确到2µm, 在确定⼩球运动速度时,讨论测不准关系有否实际意义?1.11 ⼀个粒⼦的某状态波函数为21/42()xa x e αψπ-??= ?,a 为常数,,x -∞≤≤+∞证明x x p ??满⾜测不准关系。
1.12 判断下列算符是否是线性厄⽶算符:(1)dXd(2)2? (3)x 1+x 2 (4)2x e - 1.13 下列函数是否是dXd的本征函数?若是,求其本征值:(1)exp (ikx )(2)coskx (3)k (4)kx1.14 氢原⼦1s 态本征函数为0/1r a s Ne ψ-=(a 0为玻尔半径),试求1s 态归⼀化波函数。
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一 选 择 题1首先提出能量量子化假定的科学家是( )(A) Einstein(B) Bohr (C) Schrodinger(D)Planck2微粒在间隔为1eV 的二能级之间跃迁所产生的光谱线的波数应为( )(A) 4032cm -1(B) 8066cm -1 (C) 16130cm -1(D) 2016cm -1(1eV=1.602×10-19J)3 下列条件不是合格波函数的必备条件是( )(A) 连续 (B) 单值 (C) 归一 (D) 有限 4 波函数ψ是( ) (A) 几率密度(B) 几率 (C) 电子云(D) 原子轨道5 波函数|ψ| 2 是( )(A) 几率密度(B) 几率 (C) 电子云(D) 原子轨道6 已知一维势箱中运动的粒子的波函数为ψ(x ),则该粒子在2l 和43l间出现的概率为( )(A) 22|)4/3(||)2/(|l l ψψ+ (B) ⎰4/32/2d |)(|l l x x ψ(C) ⎰4/32/d )(l l x x ψ(D) ⎪⎭⎫⎝⎛-⨯243|)(|2l l x ψ7若⎰=ττψ5d 2,则ψ的归一化系数是( )(A) 5 (B) 1/5 (C)5 (D) 5/1 8 立方势箱的能量2243mlh E =,粒子的状态数是( )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 6 9 下列函数中哪些是d/dx 的本征函数( )(A) cos kx(B)sin kx (C) e ikx (D) x 210 一个2p 电子可以被描述为下列6 组量子数之一① 2,1,0,1/2 ② 2,1,0,-1/2 ③ 2,1,1,1/2 ④ 2,1,1,-1/2 ⑤ 2,1,-1,1/2 ⑥ 2,1,-1,-1/2氧的电子层结构为1s 22s 22p 4,试指出4个2p 电子在下列组合中正确的有 ( )(A) ①②③⑤(B) ①②⑤⑥ (C) ②④⑤⑥ (D) ③④⑤⑥11 B 原子的基态为1s 22s 22p 1,B 原子的原子轨道有多少个( ) (A) 2个(B) 3个(C) 5个(D) 无穷多个12氢原子的p x 态,其磁量子数是下列的哪一个( )(A) 1(B) -1(C) |±1|(D) 013 B 原子的基态为1s 22s 22p 1,其光谱项是哪一个( ) (A) 2P(B) 1S(C) 2D(D) 3P 14 He 原子的基态波函数是哪一个( )(A) )2()1()2()1(s 1s 1ββψψ(B) )2()1()2()1(s 1s 1ααψψ(C) )]2()1()2()1()[2()1(s 1s 1αββαψψ+ (D) )]2()1()2()1()[2()1(s 1s 1αββαψψ-15 ψ,R ,Θ,Φ皆已归一化,则下列式中哪些成立( )(A) ⎰=π021d sin ||θθΘ(B) ⎰⎰=π20π021d d ||ϕθΘΦ(C) ⎰∞=021d ||r R(D) ⎰∞=021d ||r ψ16 Be 3+的一个电子所处的轨道,能量等于氢原子1s 轨道能,该电子所处的轨道可能是( ) (A) 1s(B) 2s(C) 3p(D) 4d17 双原子分子AB ,如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A 原子轨道上,10%的时间在B 的原子轨道上,描述该分子轨道的表达式为:( )(A)b a φφψ1.09.0+= (B) b a φφψ9.01.0+= (C)b a φφψ1.09.0+=(D) b a φφψ221.09.0+=18由n 个原子轨道形成杂化原子轨道时,下列哪一个说法是正确的( )(A) 杂化原子轨道的能量低于原子轨道 (B) 杂化原子轨道的成键能力强(C) 每个杂化原子轨道中的s 成分必须相等 (D) 每个杂化原子轨道中的p 成分必须相等19两个原子轨道形成分子轨道时,下列哪一个条件是必须的( )(A) 两个原子轨道能量相同(B) 两个原子轨道的主量子数相同(C) 两个原子轨道对称性相同(D) 两个原子轨道相互重叠程度最大20价键理论用变分法处理氢分子,a 、b 分别表示两个氢原子,1、2分别表示两个电子,选用的试探函数是( )(A) )1()1(b a c φφ=Φ(B) )1()1(21b a c c φφ+=Φ (C) )2()2()1()1(21b a b a c c φφφφ+=Φ (D) )1()2()2()1(21b a b a c c φφφφ+=Φ 21分子轨道理论用变分法处理氢分子,a 、b 分别表示两个氢原子,1、2分别表示两个电子,选用的试探函数是( )(A) )1()1(b a c Φφφ=(B) )1()1(21b a c c Φφφ+=(C) )2()2()1()1(21b a b a c c Φφφφφ+= (D) )1()2()2()1(21b a b a c c Φφφφφ+= 22当φi 代表某原子的第 i 个原子轨道时,)21(1,n ,,k φc ψni i ki k ==∑=的意义是 ( )(A) 第k 个原子轨道 (B) 第k 个杂化轨道 (C) 第k 个分子轨道(D) 第k 个休克尔分子轨道23 当φi 代表i 原子的某个原子轨道时,)21(1,n ,,k φc ψni i ki k ==∑=的意义是( )(A) 第k 个原子轨道 (B) 第k 个杂化轨道 (C) 第k 个分子轨道(D) 第k 个休克尔分子轨道24 用价电子对互斥理论判断下列键角关系中,哪一个是不正确的( )(A) NH 3的键角大于H 2O 的键角 (B) OF 2的键角小于OCl 2的键角(C) NH 3的键角小于PH 3的键角 (D)C HHO中O-C-H 键角大于H-C-H 键角25用紫外光照射某双原子分子,使该分子电离出一个电子并发现该分子的核间距变短了,该电子是( )(A) 从成键MO 上电离出的 (B) 从非键MO 上电离出的 (C) 从反键MO 上电离出的(D) 不能断定从哪个轨道上电离出的26下列分子中哪一个磁矩最大( )(A) N 2+(B) Li 2(C) B 2(D) -2O 27下列分子中含有大П键的是哪一个( )(A) OCCl 2(B) HCN(C) H 2C=C=CH 2(D) C 2H 5OH 28 在八面体场中没有高低自旋络合物之分的组态是( )(A) d 3(B) d 4(C) d 5 (D) d 6 (E) d 7 29 下列配位离子那个分裂能较大( )(A) -36][FeF (B) +262])O [Mn(H (C) -46])[Fe(CN (D) -24][CuCl 30 下列配位离子那个是低自旋的( )(A) -36][FeF (B) +262])O [Mn(H (C) -46])[Fe(CN (D) -24][CuCl 31 下列配位离子那个是反磁性的( )(A) -36][FeF (B) +262])O [Mn(H (C) -46])[Fe(CN(D) -24][CuCl32 Fe 原子的电子组态是3d 64s 2,形成水合物[Fe(H 2O)6]2+,其磁矩为( )(A) 0(B) B 24μ (C) B 35μ(D)B 48μ33某金属离子在弱八面体场中磁矩为4.9μB ,在强八面体场中磁矩为0,该离子是( )(A) Cr(Ⅲ) (B) Mn(Ⅱ) (C) Co(Ⅱ)(D) Fe(Ⅱ)34 同一中心离子的下列构型配合物哪个分裂能大( )(A) 八面体 (B) 四面体(C) 平面正方形35 同一中心离子,下列那种配体分裂能大( )(A) Cl -(B) NH 3(C) H 2O(D) CN - 36下列配位离子中,哪个构型会发生畸变( )(A)+262O)Cr(H (B) +362O)Cr(H (C)+262O)Mn(H (D) +362O)Fe(H 37 Fe 3+的电子构型为3d 6,-46])[Fe(CN 的CFSE 是多少( )(A) 0(B) 4Dq(C) 12Dq(D) 24Dq38 化合物K 3[FeF 6]的磁矩为5.9μB ,而K 3[Fe(CN)6]的磁矩为1.7μB ,这种差别的原因是( )(A) 铁在这两种化合物中有不同的氧化数(B) CN -比 F -引起的配位场分裂能更大(C) 氟比碳或氮具有更大的电负性(D) 这两种化合物的构型不同39 (1)六氟合铁(Ⅱ)(2)六水合铁(Ⅱ)(3)六水合铁(Ⅲ)三种配合物的d-d 跃迁频率大小顺序( )(A) 321ννν>>(B) 123ννν>> (C) 312ννν>>(D)213ννν<<40 Ni (3d 84s 2)与CO 形成羰基配合物Ni(CO)n ,式中n 是( )(A) 6(B) 3(C) 4(D) 541 Ni 与CO 形成羰基配合物Ni(CO)4时,CO 键会( )(A) 不变 (B) 加强(C) 削弱(D) 断裂42下列分子或离子作为配位体时, 与中心离子只形成σ键的是( )(A) Cl -(B) CN -(C) NH 3(D) NO 243 在s 轨道上运动的一个电子的总角动量为( ) (A) 0 (B)2πh 23 (C) 2πh 21 (D) 2πh 2344 已知,Y 是归一化的,下列等式中哪个是正确的( )(A) 34d d sin 02020,1π=⎰⎰ππφθθY (B) 1d 2=r ψ (C) ()()r r r τφθr R φθd d ,,22200=⎰⎰2π=π=ψ (D) π=⎰⎰4d d sin cos 2φθθθ 45 对于氢原子的n s 态,下列哪个是正确的:( )(A)τr τψψd 4d 222⎰⎰π= (B)τr τR ψd 4d 222⎰⎰π=(C)φθθr r τR ψd d sin d d 222⎰⎰⎰⎰= (D)22224ns ψR r r π=46 就氢原子波函数x ψp 2和x ψp 4两状态的图像,下列说法错误的是( )(A)原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同 (C)径向分布图不同 (D)界面图不同47 下列分子的键长次序正确的是 ( )(A) OF -> OF > OF + (B) OF > OF -> OF + (C) OF +> OF > OF - (D) OF - > OF +> OF48 若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠?( )(A) s (B) d xy (C) p z (D) d xz 49 根据MO 理论, 正八面体络合物中的d 轨道能级分裂定义为( ) (A) E (e g )-E(t 2g ) (B) E (e g *)-E (t 2g ) (C) E (t 2g )-E (e g ) (D) E (t 2g *)-E(e g *) 50 等性的d 2sp 3杂化的杂化轨道波函数的一般形式为( )(A) d3/1p 2/1s 6/1ψψψψ++= (B) d 3/1p 4/1s 2/1ψψψψ++=(C) d3/1p 2/1s 6/1ψψψψ++= (D) d3/1p 6/1s 2/1ψψψψ++=51 下列氯化物中, 哪个氯的活泼性最差? ( )(A) C 6H 5Cl (B) C 2H 5Cl (C) CH 2═CHCl (D) C 6H 5CH 2Cl52考虑电子的自旋, 氢原子n =3的简并波函数有几种( )(A) 3 (B) 9 (C) 18 (D) 153 下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大( )(A) 六水合铜(Ⅱ) (B) 六水合钴(Ⅱ) (C) 六氰合铁(Ⅲ) (D) 六氰合镍(Ⅱ) 54 单核羰基络合物 Fe(CO)5的立体构型为( )(A) 三角双锥 (B) 四面体 (C) 正方形 (D) 八面体55 四羰基镍的构型应为( )(A)正八面体 (B)平面三角形 (C)四面体 (D)正方形56 H 2+的Rr r H b a 11121ˆ2+--∇-=, 此种形式已采用了下列哪几种方法 ( )(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57 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是( )(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58 含奇数个电子的分子或自由基在磁性上( )(A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性59 R n,l(r)-r图中,R= 0称为节点,节点数有( )(A) (n-l) 个 (B) (n-l-1) 个(C) (n-l+1) 个 (D) (n-l-2) 个60 物质颜色的产生是由于吸收了( )(A) 红外光 (B) 微波 (C) 紫外光 (D) 可见光61 Pauli原理的正确叙述是( )(A) 电子的空间波函数是对称的 (B) 电子的空间波函数是反对称的(C) 电子的完全波函数是对称的 (D) 电子的完全波函数是反对称的二填空题1具有100eV能量的电子,其德布罗意波长是———————————。