厦门大学 结构化学 试卷
(完整word版)结构化学 考卷及答案(word文档良心出品)
考试A卷课程名称结构化学一、选择题(每小题2分, 共30分)得分评卷人1. 在长l = 2 nm的一维势箱中运动的He原子，其de Broglie波长的最大值是：------------ ( )(A) 1 nm (B) 2 nm (C) 4 nm (D) 8 nm (E) 20 nm2. 立方势箱中的粒子，具有E= 的状态的量子数。
则n x、n y、n z 可以是------------ ( )(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 33. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设：----------- ( ) (Ａ) 描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的9. 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( )(A) 大于真实基态能量(B) 不小于真实基态能量(C) 等于真实基态能量(D) 小于真实基态能量10. 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( )(A) 原子轨道线性组合成的新轨道(B) 分子中所有电子在空间运动的波函数(C) 分子中单个电子空间运动的波函数(D) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)11. 下面说法正确的是：----------------- ( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C4，又有i，则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s群(D) 在任何情况下，=12. B2H6所属点群是：----------------- ( )(A) C2v(B) D2h(C) C3v(D) D3h(E) D3d13. 已知配位化合物MA4B2的中心原子M是d2sp3杂化，该配位化合物的异构体数目及相应的分子点群为：----------------- ( ) (A) 2，C2v，D4h(B) 2，C3v，D4h(C) 3，C3v，D4h，D2h(D) 4，C2v，C3v，D4h，D2h14．某基态分子含有离域π66键，其能量最低的三个离域分子轨道为：= 0.25 φ1 + 0.52 φ2 + 0.43 ( φ3 + φ6) + 0.39 ( φ4 +φ5)1= 0.5 ( φ1 + φ2 ) - 0.5 ( φ4 +φ5 )2= 0.60 ( φ3 -φ6 ) + 0.37 ( φ4 -φ5 )3若用亲核试剂与其反应，则反应发生在（原子编号）：------------ ( )(A) 1 (B) 2 (C) 1，2 (D) 3，6 (E) 4，515. 已知C2N2分子偶极矩为0，下列说法何者是错误的？------------- ( )共轭体系(A) 是个线型分子(B) 存在一个44(C) 反磁性(D) C—C键比乙烷中的C—C键短二、填空题(24分)得分评卷人1. 在电子衍射实验中，││2对一个电子来说，代表_____________________。
厦门大学结构化学习题答案5
2.1 已知氢原子 1s 的归一化波函数为 1s (a )
3 0 1 2
r exp a0
(1) 试求其基态能量和第一激发态能量。 (2)计算坐标与动量的平均值。 解：
2.3 试证明氢原子 1s 轨道的径向分布函数 Dr 4r 证明：D(r)的极值条件为
2
12s 极大值位于 r a0 。
D( r ) 0 r （4r 2
1 e a0 ) 2r 2r 2r 3 a 0 4 4 2 3 ( r 2 e a0 ) 3 [2r.e a0 r 2 ( ) e a0 ] 0 r a 0 r a0 a0 2r
2r e
2r a0
(1
r )0 a0
D(r ) 0 函数递增。 r
得：r=0(舍去) 或r=a0时有极值。 又：
lim
r a0
D( r ) 0 r
即 r<a0时
lim r a
0
D(r ) 0 即 r>a0时 r r
D(r ) 0 函数递增。
所以：D(r) 在r=a0时，有极大值 2.4 计算氢原子1s状态函数 1s 及其概率在 r a0 和 r 2a0 处的比值。 解： 1s (a )
3 0 1 2
.e
r a0
1 （ s r a0 ) 则： 1 1s ( r 2 a 0 )
3 a0
.e 1 e 2.718
1 2 .e 3 a0
所以设 r a0 和 r 2a0 时的概率分别为P1、P2
P1/P2=
1 2 .e 3 （r a0 ) a0 e 2 7.389 1 ( r 2a 0 ) .e 4 3 r=a0 和 r=2a0 时的概率,还可以有另一种理解， 即出现在上述两个 不同半径的球壳上的概率，因为当波函数（如 p 轨道或 d 轨道，空间量子化！）非球形对称 2 时，在半径为 r 的球面上各点的概率(密度)不尽相同。因此， P(r) = D(r) = 4|1s| , 同样 可以推得：P(r=a0)/P(r=2a0) = e2）
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。
厦门大学结构化学答案2
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 eV = 1.602x10-19 J ) 解：发生电子衍射时，电子动量的不确定度在数量级上 与电子动量是相近的，由测不准原理可知电子位置的不确定 度：
∆ ≈
ℎ ℎ ℎ = = = ∆ ℎ/
显然，光学光栅的宽度要远大于电子的德布罗意波长， 观察不到电子衍射。
1.12 判断下列算符是否是线性厄米算符： (1)d/dx (2)∇2 (3)x1+x2 (4)e x2 解：线性算符的定义为 (φ1 + φ2)= φ1 + φ2 φ
∗
厄米算符的定义为 ∫ φ∗ φ dτ=∫ φ
dτ
线性算符比较好判定，证明是否为厄米算符。 (1) ∫ φ∗ φ d =∫ φ∗ dφ = φ∗ φ | − ∫ φ dφ∗ = φ∗ d φ∗ d
习题 2
1.8 质量0.004kg子弹以500m/s速率运动，原子中的电子以 1000m/s速率运动，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。 解：（注： 因题中为给出速率的不确定度，所以，可以自行 引入此量,可取范围显然在0-100%之间，可以取中间量10%,由此 导出动量的不确定度， 以进一步由测不准原理导出位置的不确定 度的数量级） 若假定速率的不准确度为10%， 对子弹而言：ΔPx=mΔVx=m(10%Vx)=0.2kg·m/s Δx≈h/ΔPx=3.31 × 10−33m 对电子而言：Δx≈h/ΔPx=h/[m(10%Vx)]=7.28 × 10−7m 可以看出，子弹位置的不确定度比子弹小得多，完全可以 忽略，所以子弹可用经典力学处理；而电子位置的不确定度与分 子尺寸(10−10m)相比，根本不能忽略，所以电子运动需要用量子 力学处理。
厦门大学结构化学答案10
作业10
σ、i，试造出C2h点群的乘法表。
3.7 二氯乙烯属C2h点群，有4个对称元素：E、C2、
h
3.9 指出下列分子中的对称元素及其所属点群：
SO2（V型）、P4（四面体）、PCl5（三角双锥）、S6（船型）、S8（冠状）、Cl2。
解：SO2：C2v, 对称元素：E、C2、2σv
P4：T d, 对称元素：E、3C2、4C3、3S4、6σd
PCl5：D3h, 对称元素：E、C3、3C2、σh、3σv
S6(船型)：C2v, 对称元素：E、C2、2σv
S8：D4d, 对称元素：E、C4、4C2、4σd/v、S8
Cl2 ：D∞h对称元素：E、C∞、∞C2、i、σh、∞σv
3.12 从下列含氧酸根的几何构型推测其所属的对称点群。
SO42- , SO32- , NO3- , NO2- , ClO- , CO32- , C2O42-
解：SO42- ：正四面体构型，同甲烷，故为T d点群
SO32-：S还有一个孤对, 故为三角锥形，同NH3，故为C3V点群
NO3-：平面三角形构型，同BF3,故为D3h点群
NO2-：V型,同H2O，故为C2V点群
ClO-：直线型分子，无对称中心，故为C∞V点群
CO32-：平面三角形构型，同BF3，故为D3h点群
C2O42-：平面分子，同乙烯，故为D2h点群
3.13 对下列各点群加入或减少某些元素可得到什么群？
①C3+i ②C3+σh③T+i ④D3d－i ⑤D4h－σh
解：①S6②C3h③T h④D3⑤D4。
结构化学试卷(附答案)
精心整理精心整理《结构化学》课程A 卷专业班级：命题教师：审题教师： 学生姓名：学号：考试成绩：一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分）得分：分1、自轭算符的本征值一定为实数。
（）23456789101A B C D 21，室径x A 该粒子不是微观粒子B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测D 云雾室的运动空间较大 3、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)精心整理D 原子轨道线性组合成的新轨道4、若K d =⎰τψ2，利用下列哪个常数乘?可以使之归一化() A ．K B ．K 2C ．K /15、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的() A ．是该算符的本征函数B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数D ．与该算符毫无关系6、下列函数是算符d/dx 的本征函数的是：（） A.e 2x B.cos(x)C.xD.sin(x 3) 7A.ρ=8、He +A C 9A.⎰∞2ψC.⎰010 A.2C.311A ．12A ．13、依据中心力场法，某电子i 受到的其它电子对它的排斥能为()A ．1i rB ．i i r σC ．()i i Z r σ-D ．1ijr 14、角量子数L ＝1，自旋量子数S ＝2对应的谱项为()A ．5PB ．3DC ．2FD ．1S15、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：()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16、在线性变分法中，对两个原子形成化学键起主导作用的是（）A．库仑积分H aa B．交换积分H abC．重叠积分S ab D．重叠积分平方S2ab17、下列哪种分子或离子键能最大？()A.O2B.O2-C.O2+D.O22-18、对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱，得到一系列间距为16.94cm-1的谱线。
厦门大学结构化学期中和期末试卷
1、（10％）类氢离子的2s 轨道为：()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ϕ−⎛⎞⎛⎞=−=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠h 其中试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。
2、（14％） 利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。
3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。
4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质；b. 有三个振动吸收带：1097 cm -1，1580 cm -1 和 1865cm -1 ，它们被指定为是由 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？5. （10％） 以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。
s ， 2d z d xy ，d xyd yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。
(1) PF 3 (2)BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C −C ≡N 7、 （11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。
tetracene基本常数：m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 Å厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）厦门大学标准试卷说明一、主考教师在出卷时应填写课程名称、学院、系、年级、专业、主考教师，并注明A卷或B卷。
结构化学期考
原子轨道形成的？(请标注出 m 和 n 的值) (3) 试判明下列分子的几何构型、所属点群及中心原子的杂化形式：(a) XeF4， （b）BrF3; (c) SF4 (4)已知 I2 离子在某些离子化合物晶体中可以形成如下图所示的二聚体结构 （I42+） ，试运用前线分子轨道理论分析其离子间的化学键。
1
三. （20％）试运用休克尔分子轨道理论近似确定分子 H3+、H3、H3-的最稳定 构型是三角形还是直线型，请注意必须分别计算出三种分子在各种构型中的能 量并作比较。 四. （20％）已知正常的铜晶体属于面心立方，晶胞参数 a = 361.5 pm，铜原 子量为 64， (1) 试求晶体的密度及晶体中最短的原子间距；
厦门大学《结构化学》课程试卷
＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业 主考教师：＿＿＿＿试卷类型： （A 卷/B 卷）
一. （16％） （1）对于极性双原子分子 AB，如果分子轨道中的一个电子有 81% 的时间在 A 原子轨道a 上，19%的时间在 B 的原子轨道b 上，若不考虑原子轨 道的重叠，试写出该分子轨道波函数的形式。 （ 2 ）下列四个氯化物中，哪个氯的活泼性最差？并说明理由。 (a) C6H5Cl ， (b) C2H5Cl， (c) CH2═CH—CH2Cl，(d) C6H5CH2Cl。 （3）在正方形过渡金属配合物中，若四个配位体分别位于 x 轴和 y 轴上，试判 断中心金属原子的价层 d 原子轨道中哪个轨道的能级最高？并说明判断理由。 （4）已知离子化合物 AB 的晶体属于正交底心，每个晶胞有两个 A 原子和两个 B 原子，两个 A 原子的分数坐标分别是(0,0,0)和(1/2,1/2,0)，一个 B 原子的分数 坐标是(1/4,1/4,1/2)，试推导出另一个 B 原子的分数坐标, 并据此画出其晶胞。 二. （24％） （1）应用 18 电子规则，算出羰基配合物 Mn(C5H5)(CO)x 中 x 的值，并画出它的 结构。 （2）已知 Hg 原子价层电子层排布：5d106s2，试分析 HgCl2 分子的成键情况：
《结构化学》期末考试试卷附答案
《结构化学》期末考试试卷附答案一、单选题（共15小题，每小题4分，共60分）1、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) λch E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以 2、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是( )(Ａ)p 3ψ (Ｂ)d 4ψ (Ｃ)p 2ψ (Ｄ)2s ψ3、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， 0 ) (B) ( 0， 0， 0， 1/2 )(B) ( 3， 1， 2， 1/2 ) (D) ( 2， 1， -1， -1/2 )(E) ( 1， 2， 0， 1/2 )4、已知一个电子的量子数 n ， l ， j ， m j 分别为 2，1，3/2，3/2，则该电子的总角动量在磁场方向的分量为 ( ) (A) 2πh (B) 2πh 23 (C) 2π-h 23 (D) 2πh 21 5、氢原子波函数113ψ与下列哪些波函数线性组合后的波函数与ψ300属于同一简并能级：⑴ 023ψ ⑵ 113ψ ⑶ 300ψ下列答案哪一个是正确的？ ( )（A ） ⑵ （B ） ⑴， ⑵ （C ） ⑴， ⑶（D ） ⑵， ⑶ （E ） ⑴， ⑵， ⑶6、Cu 的光谱基项为2S 1/2，则它的价电子组态为哪一个？ ( )(A) s 1d 10 (B) s 2d 9 (C) s 2d 10 (D) s 1d 9 (E) s 2d 87、H 2 分子的基态波函数是：-----------------------------( )(A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态8、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是( )(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9、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10、下列分子具有偶极矩且不属于 C n v 的分子是 ( )(A) H 2O 2 (B) NH 3 (C) CH 2Cl 2 (D) CH 2═CH 211、下列各组分子中，哪些有极性但无旋光性 ( )(1)I 3- (2)O 3 (3)N 3-分子组：(A) 1，2 (B) 1，3 (C) 2，3 (D) 1，2，3 (E) 212、下列命题中正确者为( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C 4，又有i ，则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s 群(D) 在任何情况下，2ˆn S =E ˆ 13、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π 键，它是 ( )(A) 1612∏ (B) 1814∏ (C) 1816∏ (D) 1616∏ (E) 2016∏14、下列分子中C —O 键长最长的是 ( )(A) CO 2 (B) CO (C) 丙酮15、已知丁二烯的四个π分子轨道为：则其第一激发态的键级P12，P23为何者：(π 键级)( )(A) 2AB，2B2；(B) 4AB，2(A2+B2)(C) 4AB，2(B2-A2) (D) 0，2(B2+A2)(E) 2AB，B2+A2二、简答题（共2小题，每小题20分，共40分）1.比较N2+，N2和N2-键长并说明原因。
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。
厦门大学结构化学答案
5.2 从原子轨道 ??s 和 ??Px 的正交性，证明两个 sp 杂化轨道相互正交。
?1= √?? ??+ √1- ?? ???????? ?2= √1- ??- √?? ???? ????证明：h 1h 2d(s 1px )(1spx)d(1 ) s 2d(1) px 2d(1)2s px d( )2s pxd(1 ) (1 ) 0 0 0即 h 1 和 h 2 正交 , 证毕。
5.3 写出下列分子或离子中，中心原子所采用的杂化轨道：分子或离子几何构型 中心原子的杂化轨道CS 2 直线形 sp NO 2+直线形 sp NO 3- 正三角形 sp 2CO 3 -正三角形 sp 2BF 3 正三角形 sp 2CBr 4正四面体 sp 3+ 正四面体 3PF 4sp IF 6+八面体sp 3d 25.6 实验测定水分子的∠ HOH 为 104.5°，试计算 O-H 键与孤对电子杂化轨道中s 、p 轨道的成分。
解：H 2O 分子中 O 原子取不等性 sp3 杂化，两个 OH 键所涉及的 O 原子杂化轨道的夹角 θ满足： α+ βcos θ= 0式中 α、β分别为杂化轨道中 s 、p 轨道所占有的百分数。
又有 β=1-α, 故有：α+ ( 1 - α) cos104.5 =°0得： α= 0.20，β= 1 - α= 0.80即每个 O-H 键中 O 2s成分为 0.20，2p 成分为 0.80;水分子还有两个孤对电子杂化轨道，则每个孤对电子杂化轨道中,2s 轨道成分为：(1.0-2x0.20)/2= 0.302p 轨道成分为： 1.0-0.3= 0.70或（3.0-2x0.8） /2 = 0.70即水分子的孤对电子杂化轨道中s 成分占0.30， p 成分占0.70。
5.12 对于极性分子 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，试描述该分子轨道波函数的形式（此??????处不考虑原子轨道的重叠）解：根据分子轨道理论可设该分子轨道波函数形式为= a??+ b ?? ，该????122φ φ dτ 0轨道满足归一性要求：2 dτ a bA B故 b1a2依题意有： a2 =0.9, b2=0.1,故可知 : a0.9, b0.1所以，波函数= 0.949??0.316??????。
2023大学_结构化学试题及答案
2023结构化学试题及答案结构化学试题一.选择答案1B 2A 3B 4C 5A 6A 7C 8A 9B 10C11A 12C 13B 14B 15A 16B 17A 18A 19B 20C21A 22C 23B 24B 25B二. 利用结构化学原理，分析并回答问题构成生命的重要物质如蛋白质和核酸等都是由手性分子缩合而成，具有单一手性。
药物分子若有手性中心，作为对映异构体的两种药物分子在这单一手性的受体环境——生物体中进行的`化学反应通常是不同的，从而对人体可能会有完全不同的作用。
许多药物的有效成份只有左旋异构体, 而右旋异构体无效甚至有毒副作用。
所以，药物的不对称合成越来越受到化学家的普遍关注，这类分子通常属于点群Cn和Dn点群，因为这种分子具有手性。
三.辨析概念，用最简洁的文字、公式或实例加以说明1. 若A=a, 则a是算符A的本征值, 是算符A的具有本征值a的本征函数.2. jd1, (ij)i__jd0, (ij)i__四. 填空在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的C2轴在(对)旋过程中会消失，而镜面在(顺)旋过程中会消失。
作为对称性分类依据的对称元素，在反应过程中必须始终不消失。
将分子轨道关联起来时，应使S与(S)相连、A与(A)相连(且相关轨道能量相近);如果这些连线需要交叉，则一条S-S连线只能与另一条(A-A)连线相交，一条A-A连线只能与另一条(S-S)连线相交。
五. 差错并改正错误1. “它描述了电子运动的确切轨迹”。
改正: 它并不描述电子运动的确切轨迹.根据不确定原理, 原子中的电子运动时并没有轨迹确切的轨道.错误2.“原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷”。
改正: 原子轨道的正、负号分别代表波函数的位相.错误3. “电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍”。
改正: 电子在每一点出现的可能性不变(根据玻恩对波函数物理意义的几率解释).六. 计算题x1111x10211x0100x31x111x1x1x111x0x101(x1)x(x3x2)1__3x2__4x2x1(x1)(__3x1)(x1)0,x11__3x10__3x1令y=__3x3232323224242这个三次方程可用作图法求解：作y~x曲线，然后，作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为近似解.为便于作图, 可先取几个点:x=0, y=x3+x2-3x=0x=1, y=x3+x2-3x=-1x=2, y=x3+x2-3x=6x=-1, y=x3+x2-3x=3x=-2, y=x3+x2-3x=2按此法可画出如下曲线. 但对于学生答卷则只要求画出大致图形,求出近似值即可.作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为三个近似解.x2 -2.2, x3 -0.3, x4= 1.5x4(1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)因为E=-x , 而本身为负值. 所以, x越大, 能级越高. 下列顺序就是相应能级的顺序:x4 (1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)另一等价的做法是：令y=x3+x2-3x-1，作出y~x曲线，求其与x轴的交点，交点的x值即为近似解.结构化学试题答案一.选择答案，以工整的字体填入题号前[ ]内。
厦门大学结构化学答案19
6.1 写出B 2H 6和B 3H 9的stxy 数，画出相应的结构图，并指出s 、t 、y 、x 字母的含义。
解: (1) B 2H 6 n=2, m=4
由t = n –s 和y = (2s - m)/2 可知s 取值只能为2, 则t =y=0, x= m – s =2 B
H
H B H H
(2) B 3H 9 n=3 m=6
由t = n –s 和y = (2s - m)/2可知s 取值只能为3, 则 t=y=0， x = m – s =3 B
H
B H H B H H
H H
s 为B H 个数，t 为B B B
个数，x 为BH2键的个数，y 为B B
6.4 试用Wade （n+1）规则分析封闭硼笼(BH)n 2- (n = 5,6,12)的成键情况。
解： (1) B 5H 52-是三角双锥构型，有5个B-H 键，还有6个成键骨架分子轨道，其中1个为径向分子轨道，另外五个为切向分子轨道。
(2) B 6H 62-是正八面体构型，有7个成键骨架轨道分子轨道，6个B-H 键，共13个成键轨道；
(3) B 12H 122-是正二十面体构型，有13个骨架轨道，12个B-H 键，共25个成键轨道；
6.5 试用唐敖庆拓扑规则分析二十面体碳硼烷C 2B 10H 12的成键情况。
解：C 2B 10H 12是二十面体构型，封闭多面体s=0，F = f+3(s+1) = 23 BMO = 4n-F =4*12-23 = 25，C 2B 10H 12的成键轨道为25个，减去12个端基轨道，骨架成键轨道数为13个。
2012厦门大学结构化学期中试题
2012结构化学试题（1-4章）一、（20%）简要回答以下各题：1. 若电子处在激发态时能量的不确定度为1.06⨯10-26J ，其平均寿命是多少？2. 已知O 原子基态的电子组态为(1s)2(2s)2(2p)4，写出它的光谱项和基态光谱项，以及O 2分子基态的电子组态和光谱项, 比较O 2-、O 2、O 2+键长和振动频率的相对大小。
3. 如某一原子轨道的磁量子数m =0，主量子数n ≤2, 则它可能是哪几种原子轨道？并分别指出其角量子数l 的值。
二、（20%）已知一维势箱中粒子的归一化波函数为())πsin(2l x n l x n =ψ，现已知有两个粒子，分别处于n =1和n =2的状态：(a) 写出能量本征方程的表达式(b) 利用能量本征方程求解两个粒子的能量E 1和E 2(c) 请问状态ψ=3ψ1+2ψ2是否是该体系的可能状态？如果是，求出其能量的本征值，如不是，求出其能量平均值.三（10%）、异核双原子分子NO 、XeF 中哪些是负离子比中性分子更稳定，哪些是正离子比中性分子更稳定，请分别详述理由。
四、（10%）已知基态Cr 铬原子的光谱支项为7S 3，试判断其组态是4s 23d 4还是4s 13d 5？请说明理由。
五、（20%）判断下列分子的点群，并指出其是否有旋光性和偶极矩.(a) N ≡C -C ≡N -O ；(b) H 2CO ；(c) SF 6；(d) 联苯分子（两个苯环平面的夹角为40︒）(e) 二茂铁 （取最稳定结构）六、（10%）已知束缚在圆环中自由粒子的能级为E n =n 2h 28π2mR 2 n=0, ±1, ±2, ±3, …式中n 为量子数， R 为圆环半径。
若苯分子中电子离域π键可近似为圆环中的粒子，取R=140pm, 试求其电子从基态跃迁到第一激发态吸收光的波长。
七、（10%）已知氢的⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=00213022exp 22141a r a r a s πψ，该波函数已经归一化，求其径向分布函数极大值在何处？其值多少？附加题（任选一题，10%）：七、若He2的分子轨道由两个He原子的1s原子轨道组成，1）试利用独立粒子近似及对称性推导其分子轨道表达式；2）试进一步证明其成键和反键分子轨道正交；3）试根据1）的结果写出He2+基态的电子组态和分子谱项，及其波函数表达式(不考虑自旋)。
结构化学试卷及答案
结构化学课程试卷参考答案和评分标准A卷一、选择题(20%)1．B A 2．A 3．错4．C 5．A6．B 7．B 8．C 9．D 10．E （每题2分）二、填空题(30%)1．2P3/2（2分）2.（1）n=1 (2) n=1（2分）3.（a）n (b) l (c) m （3分）4.d xy, δ（2分）5. π3p*, σ3Pz* （2分）6. π（2分）7. π（2分）8.C3v C3轴上（2分）9．例如：苯Π66氯苯Π87（其他例子也可）（4分）10．N2：(1σg)2 (1σu)2 (1πu)4 (2σg)2 （2分）O2：(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)2 （2分）11. 2P3/2 （2分）12.有i, σ, I4n的分子无旋光性，否则可能有旋光性。
（3分）三、简答与计算题(50%)1．三种分子及离子的价层电子组态及键级分别为：（6分）价层电子组态键级N2(1σg)2 (1σu)2 (1πu)4 (2σg)2 3N22-(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)2 2O2(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)2 2O22-(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)4 1F2(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)4 1F22-(σ2s)2 (σ2s*)2 (σ2Pz)2 (π2P)4 (π2P*)4 (σ2Pz*)20N22-, O22-键级大于O，F22-为0。
故N22-, O22-可稳定存在，F22-不存在。
可键级上比较N22-< N2，O22-< O2由键级越小，键长越长可知键长：r N22->r N2, r O22->r O22．（a）Π88（10分）(b) Π77(c) Π109(d) Π43(e) Π433．对于立方势箱：E=(n x2+n y2+n z2)h2/8ml2(n x，n y，n z =1,2,3,4……) （8分）由E<15 h2/8ml2→n x2+n y2+n z2<15因此，满足词条件的态有：（取h2/8ml2为单位）E111=3；E112= E121= E211=6；E113= E131= E311=11；E122= E212= E221=9；E222=12；E123= E132= E213= E231= E312= E321=14所以，在此范围内的能级有6个，共17个态。
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。
结构化学习题集(厦大考研复试题)
结构化学习题集习题1:1.1 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？1.2 计算波长为600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和200nm(紫光)光子的能量。
1.3 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 3500l max/nm 2181 1600 1240 1035 878 7631.4 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.1.5 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。
1.6 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。
1.7 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?1.8 判断下列算符是否是线性\厄米算符：（1）（2）（3）x1+x2（4）1.9 下列函数是否是的本征函数？若是，求其本征值：（1）exp（ikx）（2）coskx （3）k （4）kx1.10 氢原子1s态本征函数为（a0为玻尔半径），试求1s态归一化波函数。
1.11 已知一维谐振子的本征函数为其中a n和α都是常数，证明n=0与n=1时两个本征函数正交。
1.12 若是算符的本征函数(B为常数), 试求α值，并求其本征值。
1.13 计算Poisson 方括,1.14 证明Poisson 方括的下列性质:(1)(2)1.15 角动量算符定义为:, ,证明: (1) (2)1.16 在什么条件下?1.17 设体系处于状态中，角动量和M Z有无定值。
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1、（10％）类氢离子的2s 轨道为：
()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ϕ−⎛⎞⎛⎞=−=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠h 其中
试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。
2、（14％） 利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。
3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。
4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质；
b. 有三个振动吸收带：1097 cm -1，1580 cm -1 和 1865
cm -1 ，它们被指定为是由 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？
5. （10％） 以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。
s ， 2d z d xy ，d xy
d yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy
6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。
(1) PF 3 (2)
BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C −C ≡N 7、 （11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。
tetracene
基本常数：
m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 Å
厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业
主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）
厦门大学标准试卷说明
一、主考教师在出卷时应填写课程名称、学院、系、年级、专业、主考教师，并注明A卷或B卷。
全校性选修课试卷只须注明课程名称。
二、试卷中文字体一律采用宋体，行距1.5倍。
大标题采用四号宋体、小标题号采用小四号宋体。
其它外文、特殊专业符号的字体和字号由任课教师自已确定。
四、主考教师出卷后交到系里，由系里统一印刷保管，开考前由主考教师向系里领取。
五、答题卷和试卷分开。
答题卷由各系根据学校标准格式统一印制，开考前由主考教师向系里领取。
厦门大学《结构化学》课程期末试卷(2007)
＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业
主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A卷/B卷）
（一）（15%）指出下列分子所形成的化学键（中心原子的杂化方式），并判断分子的几何构型和点群
（a）XeOF4(b) CO32- (c) Cu(CN)42- (d) B2H6 (e) Re4(CO)162-
（二）（10%）解释为什么Cu2+的水化热比Zn2+大
（三）（30%）1. (15%)用HMO方法或先定系数法研究戊二烯基自由基，给出分子轨道的表达形式及能级，并求其离域能。
2. (15%)环戊二烯易发生二聚反应，试说明二聚过程中是一个共轭双键和一个双键发生加成，而不是双键和双键发生加成，也不是共轭双键和共轭双键发生环加成。
(四)(10%) 试推导底心结构晶体X－射线衍射的消光规律。
(五)(15%) 立方晶系金属Fe经粉末X射线衍射法（CuKα＝154.060pm）测得各衍射线的衍射角θ分别为21.379º, 24.893º, 36.533º, 44.269º, 46.809º, 57.337º, 66.548º, 70.259º, 试求解下列问题：
（1）判断Fe所属单位点阵的型式，并将上述粉末衍射线指标化；
（2）求出Fe的晶胞参数；
（3） Fe的原子量为55.847, 计算金属Fe的理论密度；
（4）画出（100），（110）和（111）晶面的原子排列，并计算各晶面的面间距。
(六) (20%) MnS晶体与六方ZnS的结构型式相同，其单胞参数为a＝398.7pm，c＝643.8pm。
已知S原子的分数坐标为（0，0，0）和（2/3, 1/3,1/2）; Mn原子的分数坐标为（0，0，5/8）和（2/3, 1/3, 1/8）。
请计算或回答以下问题：
（1）晶胞中含MnS分子数；
（2）S的堆积型式和Mn所处空隙型式以及所占该空隙的百分数；
（3）S和Mn的配为数；
（4）画出晶体的单位点阵，并说明每个点阵点的内容和点阵的对称性与特征对称元素；
附加题：
1．（10%）试用轨道对称性守恒原理讨论乙烯二聚反应对光与热的选择性。