结构化学期末复习-计算题
结构化学复习题
复习题一一、单向选择题1、 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 mvB i x ∂∂ C222x ∂-∂2、 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 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3、 将几个简并的本征函数进行线形组合,结果 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4、N 2、O 2、F 2的键长递增是因为 A 核外电子数依次减少 B 键级依次增大 C 净成键电子数依次减少5、下列哪种说法是正确的 A 原子轨道只能以同号重叠组成分子轨道 B 原子轨道以异号重叠组成非键分子轨道C 原子轨道可以按同号重叠或异号重叠,分别组成成键或反键轨道6、下列哪组点群的分子可能具有偶极矩: A O h 、D n 、C nh B C i 、T d 、S 4 C C n 、C nv 、7、晶体等于: A 晶胞+点阵 B 特征对称要素+结构基元 C 结构基元+点阵 8、 着名的绿宝石——绿柱石,属于六方晶系;这意味着 A 它的特征对称元素是六次对称轴 B 它的正当空间格子是六棱柱C 它的正当空间格子是六个顶点连成的正八面体9、布拉维格子不包含“四方底心”和 “四方面心”,是因为它们其实分别是:A 四方简单和四方体心B 四方体心和四方简单C 四方简单和立方面心10、某晶面与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为4、2、1,其晶面指标是 A 124 B 421 C 1/4,1/2,111、与结构基元相对应的是: A 点阵点 B 素向量 C 复格子 12、“CsCl 型晶体的点阵为立方体心点阵”这一表述 A 正确. B 不正确, 因为立方体心不是一种点阵.C 不正确, 因为CsCl 型晶体的点阵为立方简单点阵.13、空间格子共有多少种形状和形式: A 8, 32 B 7, 14 C 4, 514、 晶面作为等程面的条件是: A h =nh , k =nk , l =nl n 为整数B h =mh , k =nk , l =pl m 、n 、p 为整数C h =rh , k =sk , l =tl r 、s 、t 为分数15、在离子晶体中,决定正离子配位数的关键因素是 A 正负离子半径比 B 正负离子电价比C 正负离子电负性之比16、某种离子晶体AB 被称为NaCl 型, 这指的是 A 它的化学组成 B 它的结构型式 C 它的点阵型式17、原子的轨道角动量绝对值为 A ll +1 2B l l ()+1C l 18、分子轨道的定义是A 描述分子中电子运动的状态函数B 分子空间运动的轨道C 分子中单个电子空间运动的轨道D 描述分子中单个电子空间运动的状态函数19、氢原子的轨道角度分布函数Y 10的图形是 A 两个相切的圆 B “8”字形C 两个相切的球面D 两个相切的实心球20、反式二氯乙烯所属点群为 AC 3 BD 3d CC 2h DC 2v1~10 :B,A,B,C,C,C,C,A,A,A 10~20 :A,C,B,A,A,B,B,D,C,C 二. 填空题1、函数:①xe ,②2x ,③x sin 中,是算符22dxd 的本征函数的是 ,其本征值分别是 ; e x ,sinx ;1,—1;2、氢原子的3Pz 状态的能量为 eV;角动量为 ,角动量在磁场方向的分量为 ;它有 个径向节面, 个角度节面;3、衍射指标hkl 规定了 ,晶面指标hkl 规定了 ,两者的关系是 ;衍射方向;晶面方向;***,,nl l nk k nh h ===三. 简答题1、请找出下列叙述中可能包含着的错误,并加以改正:原子轨道AO 是原子中的单电子波函数,它描述了电子运动的确切轨迹. 原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷. 原子轨道的绝对值平方就是化学中广为使用的“电子云”概念,即几率密度. 若将原子轨道乘以任意常数C,电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C 2倍.1、解: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C 2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.2、将2p +1与2p -1线性组合得到的2p x 与2p y , 是否还有确定的能量和轨道角动量分量为什么2、解:有确定的能量,但没有确定的轨道角动量分量;因为2p +1与2p -1线性组合得到的2p x 与2p y ,其主量子数没变,所以能量不变,但后者是实波函数,没有确定的轨道角动量分量.四.计算题试用HMO 法确定线形的+3H 和三角形的+3H 状态哪种更稳定些 解:直线形时:β21+=a E ,a E =2,β23-=a E ; 三角形时:β21+=a E ,βα-==32E E ;两者比较,E 三角较大,更稳定些;五.计算题CN 分子的远红外光谱中,相邻谱线间距平均为1-cm ,求该分子的核间距 按刚性转子模型,相对原子质量C=,N=,h=ⅹ解:18989.127978.3-==cm B ; 2462104742.18m kg B h I c ⋅⨯==-π;六.计算题对某立方晶系AB 型金属氧化物,用波长为λ=的X 射线得到粉末衍射图, 各衍射线的θ角如下表.1 计算并填写上述表格.2 判断该晶体的点阵型式.3 计算晶胞常数a .解1 略2 由上表的衍射指标平方和序列或衍射指标显示的全奇全偶规律,可知点阵型式为立方面心.3 由上表可求出λ2/4a 2平均=, 所以,晶胞常数a=421pm 复习是二一、单向选择题1、+He 离子n=4的状态有 A4个 B8个 C16个 D20个2、氢原子的轨道角度分布函数Y 10的图形是 A 两个相切的圆 B “8”字形 C 两个相切的球面 D 球形3、2N 、+2N 和-22N 的键能大小次序是 A -+>>2222N N N B -+>>2222N N N C +->>2222N N N D +->>2222N N N4、与C 轴垂直的晶面的晶面指标是 A112B100C010 D0015、CsCl 晶体中,每个铯离子周围紧靠着的氯离子数目是 A4个 B6个 C8个 D12个6、将几个非简并的本征函数进行线形组合,结果 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7、 下列哪一条属于所谓的“成键三原则”之一:A 原子半径相似B 对称性匹配C 电负性相似8、下列哪些分子或分子离子具有顺磁性A O 2、NOB N 2、F 2C O 22+、NO+9、下列哪两种晶体具有不同的点阵型式:A NaCl 与CsClB NaCl 与CaF 2C NaCl 与立方ZnS10、下列哪种性质是晶态物质所特有的:A 均匀性B 各向异性C 旋光性11、点阵是: A 有规律地排布的一组点.B 按连接其中任意两点的向量平移而能复原的无限多个点.C 只沿特定方向平移而能复原的有限数目的点.12、在某立方晶体的X 衍射粉末图上发现,h +k +l =奇数的衍射产生了系统消光,这种晶体具有下列哪种点阵 A 立方体心 B 立方简单 C 立方面心13、六方晶胞的形状是 A 六棱柱B 六个顶点的封闭凸多面体C α=β=90o ,γ=120o的平行六面体14、划分正当晶格的第一条标准是A 平行六面体B 尽可能高的对称性C 尽可能少的点阵点15、空间格子中, 顶点、棱心、面心对格子的贡献分别为 A 1/8, 1/4, 1/2 B 1, 1, 1 C 1, 1/2, 1/416、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1~8 : C,C,A,D,C,C,B,A 8~16 : A,B,B,A,C,A,A,A 二. 填空题1、Li 原子的哈密顿算符,在 近似的基础上是:;2、+He 的z p 3轨道有 个径向节面,有 个角度节面;1;1;3、氢原子z p 3状态的能量是 eV,角动量是 ,角动量在磁场方向4、苯分子中有 大π键,它属于 点群;反式二氯乙烯分子中有 大π键,它属于点群,H 2O 分子属 点群,有 个群元素; 5、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素共 种; 6、组成晶体的最小单位叫 ,根据其特征对称元素可分为 晶系; 晶胞;7个三. 简答题1. 简述几率密度和几率概念:解:几率密度和几率: 对于定态波函数Ψq , Ψq Ψq 代表在空间q 点发现粒子的几率密度, 其量纲是L -3L 代表长度. 而ΨΨqd τ代表在空间q 点附近微体积元dτ内发现粒子的几率,是无量纲的纯数; ∫ΨΨqd τ代表在无穷空间中发现粒子的总几率, 对于归一化波函数, 此积分为一.2. 简并态和非简并态:解:简并态和非简并态: 几个互相独立的波函数,若对于某个算符通常多指能量算符具有相同的本征值,这种现象就是所谓的“简并性”,这些波函数代表的状态就称为简并态;反之即为非简并态.3、写出2O 分子的电子组态,分析成键情况,解释其磁性;解: 2*242222*2222*1212:p p p s s s s O ππσσσσσ,1个σ键p 2σ,2个三电子π键,总键级2,顺磁性分子;四.计算题计算环烯丙基自由基的HMO 轨道能量;写出HMO 行列式;求出轨道能级和离域能;比较它的阴离子和阳离子哪个键能大;解:βα21+=β-=离域, βπ2-=阴,E , βπ4-=阳,E ;可见阳离子键能大;五.计算题已知HI 的纯转动光谱的谱线间的间隔是13.10cm -1,试用刚性转子模型求HI 键长 I 的相对原子质量为;解:μ1=c R ;Bc hI 28π=;155.6-=cm B ;A N 9.1279.1261⨯=μ; 2310022.6⨯=A N ;复习题三一、 选择题每题2分,共22分1、下列哪个络合物的磁矩最大------------------------------A 六氰合钴Ⅲ离子B 六氰合铁Ⅲ离子C 六氨合钴Ⅲ离子D 六水合锰Ⅱ离子 2、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(2z d ϕ3、乙烷、乙烯、乙炔中,质子化学位移的δ值依次是 ; A 乙烷<乙烯<乙炔 B 乙烷<乙炔<乙烯 C 乙炔<乙烯<乙烷 D 乙烷=乙烯>乙炔4、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 A20E B40E C90E D180E5、氢原子3P 径向函数对r 做图的节点数为 A0 B1 C2 D36、化合物CO 2、CO 和CH 32CO 中,碳氧键键长是 ACO 最长,CO 2最短 BCO 2最长,CH 32CO 最短 C 一样长 DCO 最短,CH 32CO 最长7、反式二氯乙烯所属点群为 AC 3 BD 3d CC 2h DC 2v8、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 9、下列分子中,键角最大的是AH 2O BNF 3 CNH 3 DOF 210、下列化合物中,C1的活泼性最强的是 AC 6H 5Cl BC 6H 5CH 2Cl CC 6H 52CHCl DC 6H 53CCl11、3种配合物:①-24HgI ②4)(CO Ni ③+262)(O H Mn 中有d-d 跃迁光谱的是A ①B ②C ③D ②和③二、填空题每空2分,共20分1能量为100eV 的自由电子的德布罗依波波长为、cm.2、氢原子的一个主量子数为n=3;3、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素是 共8种;4、氢原子的3Px 状态的能量为 eV;角动量为 ;角动量在磁场方向的分量为56、与氢原子的基态能量相同的Li 2+三、共16分1+262])([O H Fe 和-46])([CN Fe 中+2Fe 的有效离子半径哪个大 2+262])([O H Fe 中d 电子的CFSE 用∆表示是多少3估算两者的磁矩;4推测两者是否具有理想的八面体构型前者高自旋,后者低自旋; 解:1+262])([O H Fe 中+2Fe 的有效离子半径较大; 2∆4.0;4六水合铁有小畸变,六氰合铁为理想八面体构型; 各4分 四、共14分计算环烯丙基自由基的HMO 轨道能量;写出HMO 行列式;求出轨道能级和离域能;比较它的阴离子和阳离子哪个键能大;五、共10分金属镍为A1型结构,原子间最近接触间距为m 1010-⨯,计算它的晶胞参数和理论密度;M=六、共8分已知sp 2杂化轨道为:X P S ϕϕφ32311+=;y X P P S ϕϕϕφ2161312+-=1求出3ϕ;2证明2ϕ和3ϕ正交;七、共10分已知HI 的纯转动光谱的谱线间的间隔是13.10cm -1, 试用刚性转子模型求HI键长I 的相对原子质量为;解:复习题三参考答案及评分标准一、DDBCB/DCDCD/C 二、1、; 2、9 ; 3、1,2,3,4,6,4,m, i;4、h eV 2;916.13⨯-/2π;无确定值;1;1;5、2p 3/2;6、3S,3P,3d三、1+262])([O H Fe 中+2Fe 的有效离子半径较大; 2∆4.0;30,24)24(4)2(21==+=+=μμμμμB B B n n4六水合铁有小畸变,六氰合铁为理想八面体构型; 各4分 四、 14分=3分+3分+4分βα21+=Eβπ2-=阴,, βπ4-=阳,E ;可见阳离子键能大;五、10A1型结构,24a r =m r 210492.210÷⨯=-,m a 1010524.3-⨯=()33233331095.81002.61071.584--⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==m kg a N a NM A ρ 5分+5分六、8分1依杂化三原则可求出:y X P P S ϕϕϕφ2161313--=2021216161313132=•-•+•=⎰τψψd 各4分 七、10分μ1=c R ;Bch I 28π=;155.6-=cm B ; AN 9.1279.1261⨯=μ; 2310022.6⨯=A N ; 5分pm N R A c 1619.1269.12710355.6810626.610227=⋅⨯⨯⨯=-π 5分。
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。
结构化学复习题及答案
结构化学复习题及答案⼀、填空题(每空1 分,共 30分)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"概念引⼊的三个著名实验分别是⿊体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原⼦光谱_______.2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥________________。
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(稳定状态(定态)),此时原⼦不辐射能量,从(⼀个定态(E 1))向(另⼀个定态(E 2))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(能量)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,叫晶胞。
程中,a 称为⼒学量算符A的本征值。
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,这叫做态叠加原理。
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,这就是中⼼⼒场近似。
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 27.2 eV 。
9. He +离⼦的薛定谔⽅程为____ψψπεπE r e h =-?-)42µ8(02222______ ___。
10. 钠的电⼦组态为1s 22s 22p 63s 1,写出光谱项__2S____,光谱⽀项____2S 0______。
结构化学复习题---
复习题一一、单向选择题1、 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) mv (B) i x ∂∂h (C)222x ∂-∂h2、 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 ( ) (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3、 将几个简并的本征函数进行线形组合,结果 ( ) (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4、N 2、O 2、F 2的键长递增是因为 ( ) (A) 核外电子数依次减少 (B) 键级依次增大 (C) 净成键电子数依次减少5、下列哪种说法是正确的 ( ) (A) 原子轨道只能以同号重叠组成分子轨道 (B) 原子轨道以异号重叠组成非键分子轨道(C) 原子轨道可以按同号重叠或异号重叠,分别组成成键或反键轨道6、下列哪组点群的分子可能具有偶极矩: ( ) (A) O h 、D n 、C nh (B) C i 、T d 、S 4 (C) C n 、C nv 、7、晶体等于: ( ) (A) 晶胞+点阵 (B) 特征对称要素+结构基元 (C) 结构基元+点阵8、 著名的绿宝石——绿柱石,属于六方晶系。
这意味着 ( ) (A) 它的特征对称元素是六次对称轴 (B) 它的正当空间格子是六棱柱(C) 它的正当空间格子是六个顶点连成的正八面体9、布拉维格子不包含“四方底心”和 “四方面心”,是因为它们其实分别是: ( )(A) 四方简单和四方体心 (B) 四方体心和四方简单 (C) 四方简单和立方面心10、某晶面与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为4、2、1,其晶面指标是 ( ) (A) (124) (B) (421) (C) (1/4,1/2,1) 11、与结构基元相对应的是: ( ) (A) 点阵点 (B) 素向量 (C) 复格子12、“CsCl型晶体的点阵为立方体心点阵”这一表述()(A) 正确.(B) 不正确, 因为立方体心不是一种点阵.(C) 不正确, 因为CsCl型晶体的点阵为立方简单点阵.13、空间格子共有多少种形状和形式: ()(A) 8, 32 (B) 7, 14 (C) 4, 514、晶面作为等程面的条件是: ()(A) h=nh*, k=nk*, l=nl* (n为整数)(B) h=mh*, k=nk*, l=pl* (m、n、p为整数)(C) h=rh*, k=sk*, l=tl* (r、s、t为分数)15、在离子晶体中,决定正离子配位数的关键因素是()(A) 正负离子半径比(B) 正负离子电价比(C) 正负离子电负性之比16、某种离子晶体AB被称为NaCl型, 这指的是()(A) 它的化学组成 (B) 它的结构型式(C) 它的点阵型式17、原子的轨道角动量绝对值为()(A) l(l+1)η2 (B) l l()+1η(C) lη18、分子轨道的定义是()(A) 描述分子中电子运动的状态函数(B)分子空间运动的轨道(C)分子中单个电子空间运动的轨道(D)描述分子中单个电子空间运动的状态函数19、氢原子的轨道角度分布函数Y10的图形是()(A)两个相切的圆(B)“8”字形(C)两个相切的球面(D)两个相切的实心球20、反式二氯乙烯所属点群为()(A)C3 (B)D3d (C)C2h (D)C2v1~10 :B,A,B,C,C,C,C,A,A,A10~20 :A,C,B,A,A,B,B,D,C,C二. 填空题1、函数:①xe ,②2x ,③x sin 中,是算符22dxd 的本征函数的是 ,其本征值分别是 。
结构化学总复习
单电子近似的含义(系统能量算符近似为单个电 子能量算符之和,从而电子波函数可近似写为单 个电子波函数的乘积)和作用(简化计算)。
10 角动量的普遍性质: 角量子数(不妨记为J)只能取非负整数或半整数, 角动量的绝对大小为 J ( J 1 ) 。 z轴分量只能取如下这样的数值: 三个方向的分量不能两两同时确定,只能定一个。 11 多个角动量和:独立角动量的和仍是角动量 两个角动量,角量子数分别为l1和l2,那么总角动量 的角量子数为: J l1 l 2 , l1 l 2 1,, l1 l 2 如果还有第3个角动量,那么先将前两个角动量和 的角量子数算出,再用上述办法算它和第三个角动 量的和,余类推。
例2:证明角动量z-轴分量算符是自共轭的。 2 2 2 f * ˆ * g M z f dx g i d i g*df 0 0 0
ig f
*
2 0
*
i
2
0
2
f dg ifdg*
* 0和2 代表同一点 f (0) f (2 ) g (0) g (2 )
13 BO近似和能量最低原理的简单叙述。 14 分子轨道的概念(即单电子轨道波函数),所用 的近似(BO近似,单电子近似,LCAO-MO),成 键三原则(对称性匹配,能量相近,最大重叠), 与原子轨道的区别(分子轨道属于整个分子,可由 原子轨道组成,原子轨道属于单个原子)。
15 应用双原子分子的电子组态分析键级、顺反磁性、 键长、键能等。尤其注意在某些双原子分子中,2s轨 道和2pz轨道会混杂,从而使形成的分子轨道的能量 发生变化,比如:氧分子和氮分子的区别。
y / 8
是能量本征态,本征能量为1/8。
总复习
试题包含: 一.填空题(20分):概念,简单计算 二.简答题(30分):说明、证明、推理 三.计算题(50分):综合运用知识
结构化学试题(简答题与计算题)
因为:Δ<P
和
d7
构型,
T 25g
E
2 g
CFSE=8Dq
(2)[Co(NH3)6]3+
因为的Δ>P 和 d6 构型, T26g Eg0
CFSE=24Dq-2p
3 (1)
4 195 (392.3 1012 )3 6.02 1023
1000
2.145 104 kg
/ m3
(2)
r 2a 2 392.3 1012 138.7 pm
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
m n
CS.2
SO3
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。
总能量:
E 2 2 2,
离域能
DE 2 2 2 2( ) 2( 2 1) 0.828
把 x1 2 代入久期方程及 c12 c22 c32 1 ,得
1 2
1
2 2
2
1 2
3
5
k
4 2c2
4 3.142
9 1016
128
127 6.02 10
23
1000
312 Nm1
4.写出下图所示的共轭体系大键的 Huckle 行列式(按照图中标出的原子序号).
5.某一离子晶体经鉴定属于立方晶系。晶胞参数为 4.00 Å,晶胞中顶点位置由 Mg2+所占据, 体心位置为 K+占据,所有棱心为 F-占据。 1.指出 Mg2+和 K+离子的 F-配位数。
结构化学期末复习总结题
结构化学复习题一.选择题1. 比较 2O 和 2O + 结构可以知道 ( D )A. 2O 是单重态 ; B .2O +是三重态 ; C .2O 比2O + 更稳定 ; D .2O +比2O 结合能大2. 平面共轭分子的π型分子轨道( B )A.是双重简并的.; B .对分子平面是反对称的; C.是中心对称的;D .参与共轭的原子必须是偶数.3. 22H O 和22C H 各属什么点群?( C )A.,h h D D ∞∞ ; B .2,h C D ∞ ; C .,h D C ν∞∞ ; D .,h D D ν∞∞ ; E22,h C C4. 下列分子中哪一个有极性而无旋光性?( B )A.乙烯 ;B.顺二卤乙烯 ; C 反二卤乙烯; D.乙烷(部分交错); E. 乙炔5. 实验测得Fe (H 2O )6的磁矩为5.3μ.B,则此配合物中央离子中未成对电子数为( C )A. 2 ; B .3 ; C .4 ; D .5.6. 波函数归一化的表达式是 ( C ) A. 20d ψτ=⎰ ; B.21d ψτ>⎰ ; C. 21d ψτ=⎰ ; D.21d ψτ<⎰7. 能使2ax e - 成为算符222d Bx dx-的本征函数的a 值是( B )A .a=;B .a= ; C .a= ; D .a=8. 基态变分法的基本公式是:( D ) A.0ˆH d E d ψψτψψτ**≤⎰⎰ ;B.0ˆH d E d ψψτψψτ**<⎰⎰ ;C .0ˆH d E d ψψτψψτ**>⎰⎰ ;D .0ˆH d E d ψψτψψτ**≥⎰⎰9. He +体系321ψ的径向节面数为:( D )A . 4 B. 1 C. 2 D. 010. 分子的三重态意味着分子中 ( C )A.有一个未成对电子;B.有两个未成对电子;C.有两个自旋相同的未成对电子; D.有三对未成对电子.11. 下列算符不可对易的是 ( C )A.∧∧y x 和 ; B y x ∂∂∂∂和 ; C .ˆx p x i x ∧∂=∂和 ; D .x p y ∧∧和12. 波函数归一化的表达式是 ( C ) A. 20d ψτ=⎰ ; B.21d ψτ>⎰ ; C. 21d ψτ=⎰ ; D.21d ψτ<⎰ 13. 在关于一维势箱中运动粒子的()x ψ和2()x ψ的下列说法中,不正确的是( B )A. ()x ψ为粒子运动的状态函数;B.2()x ψ表示粒子出现的概率随x 的变化情况;C . ()x ψ可以大于或小于零, 2()x ψ无正、负之分; D.当n x ∞→,2x ψ图像中的峰会多而密集,连成一片,表明粒子在0<x<a 内各处出现的概率相同.14. 氯原子的自旋量子数s 在满足保里原理条件下的最大值及在s 为最大值时,氯原子的轨道量子数l 的最大值分别为( C )。
结构化学复习题与答案
结构化学复习题与答案结构化学是一门研究物质微观结构及其与宏观性质关系的学科。
以下是结构化学的复习题与答案,供同学们参考。
一、选择题1. 原子的电子排布遵循哪个原理?A. 能量最低原理B. 洪特规则C. 泡利不相容原理D. 所有以上答案:D2. 以下哪种元素的原子半径最大?A. 氢(H)B. 氧(O)C. 钠(Na)D. 氯(Cl)答案:C3. 什么是化学键?A. 原子间的吸引力B. 原子间的排斥力C. 原子间的电磁相互作用D. 原子间的物理连接答案:C4. 离子键和共价键的主要区别是什么?A. 离子键是金属与非金属之间的键B. 共价键是金属与金属之间的键C. 离子键是正负离子之间的静电吸引D. 共价键是原子之间通过电子共享形成的答案:C5. 哪个分子具有平面结构?A. H2OB. NH3C. C2H4D. C2H6答案:C二、填空题1. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道内最多可以容纳______个电子,且它们的自旋方向必须是______。
答案:2;相反2. 原子的电子云密度分布图可以表示电子在原子核周围出现的概率,通常用______来表示。
答案:spdf图3. 根据分子轨道理论,分子的键级可以通过公式______来计算。
答案:键级 = (成键电子数 - 反键电子数) / 24. 氢键是一种特殊的______,它存在于氢原子与电负性较大的原子之间。
答案:分子间作用力5. 晶体结构的周期性可以通过______来描述。
答案:晶格常数和晶格类型三、简答题1. 简述什么是分子的极性,并举例说明。
答案:分子的极性是指分子中电荷分布不均匀,导致分子具有正负两端的现象。
例如,水分子(H2O)就是一个极性分子,因为氧原子比氢原子电负性大,导致电子云偏向氧原子,使得分子两端带有不同的电荷。
2. 解释什么是晶体的布拉维格子,并说明其重要性。
答案:布拉维格子是描述晶体中原子、离子或分子排列方式的几何结构。
它的重要性在于,布拉维格子决定了晶体的宏观物理性质,如硬度、导电性等。
结构化学试题及答案
结构化学试题及答案结构化学试题一、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。
结构化学考前复习题
结构化学复习题一、判断题1、sp2等性杂化是指同一杂货轨道中s成分和p成分相等。
( )2、在形成CH4分子的过程中,C原子的2P轨道和H原子的1s轨道组成sp3杂化轨道。
选择题()3、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。
()4、杂化轨道的成键能力高于原轨道的成键能力。
()5、电子自旋量子数s=+1/2或s=-1/2。
()6、量子数n、l、m、m s都是通过求解薛定谔方程所得。
()7、量子数n的最小允许值为零。
()8、在同核双原子分子中,两个2p原子轨道线性组成只产生π分子轨道。
()9、同一周期元素由左到右随着族数的增加,元素的电负性也增加。
()10、H2+基态在原子核上出现电子的概率最大。
()二、选择题1、原子的电子云形状应该用_____来作图。
()A.Y2 B. R2 C. D2 D. R2Y22、通过变分法计算得到的微观体系的能力总是:()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3、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4、下列哪些算符是线性算符: ( )A .sine x BC .d 2/dx 2D .cos2x5、在多电子体系中,采用中心力场近似的i H ∧可以写为: ( )A. 2220184i ii Ze H m r ππε∧=-∇- B. 2222001844i i i j i ij Ze e H m r r ππεπε∧≠=-∇-+∑ C. 2220()184i i ii Z e H m r σππε∧-=-∇- D. 222200()1844i i i i j i ij Z e Ze H m r r σππεπε∧≠-=-∇-+∑ 6、 一个在一维势箱中运动的粒子,其能量随着量子数n 的增大:( )A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小7、一个在一维势箱中运动的粒子,其能级差 E n +1-E n 随着势箱长度的增大: ( )A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小8、H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - br 1 +R 1,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、若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠 ( )A . sB . d xyC .p zD .d xz11、多电子原子的能量与下例哪些量子数有关( )A .n, lB .n, l, mC .nD .n, m12、BF 3分子呈平面三角形,中心原子采取了( )杂化。
《结构化学》第二章期末复习题
2001 2002在直角坐标系下,已知类氢离子I《结构化学》第二章习题2+,Li 的Schr?dinger 方程为_____________He+的某一状态波函数为:322r2 - ea。
-2r 2a0则此状态的能量为(a),此状态的角动量的平方值为(b),此状态角动量在z方向的分量为(c),此状态的n, 1, m值分别为(d),此状态角度分布的节面数为(e)。
的1s波函数为芒02003 已知Li2+1 2-3r a oe2004 20052006 2007 2008 (1) 计算(2) 计算(3) 计算1s1s1sQO ‘电子径向分布函数最大值离核的距离; 电子离核平均距离;电子概率密度最大处离核的距离。
写出Be原子的Schr?dinger方程。
已知类氢离子He+的某一状态波函数为4(2江 1 2。
丿I2亠a-2“ 2a°则此状态最大概率密度处的r值为此状态最大概率密度处的径向分布函数值为此状态径向分布函数最大处的r值为在多电子原子中,单个电子的动能算符均为电子的动能都是相等的,对吗?原子轨道是指原子中的单电子波函数,吗?原子轨道是原子中的单电子波函数,(a),(b),(c)。
2所以每个8 二mo所以一个原子轨道只能容纳一个电子,对每个原子轨道只能容纳个电子。
H 原子的r, B, ©可以写作 R r 0©三个函数的乘积,这三个函数分别由量子数(a) , (b),(c)来规定。
已知 书=R 丫 = R 。
::J,其中R ,。
2 ,Y 皆已归一化,则下列式 中哪些成立?()(A )°、2dr =1(B) oR.r =1旳22J 2(C) 0 ( Y d B© = 1(D) J 0。
Sin Gd B = 1对氢原子门方程求解,(A) 可得复数解「m = Aexp im '■ (B) 根据归一化条件数解m|2d 1,可得A=(1/2二严(C) 根据G m 函数的单值性,可确定 丨m | = 0, 1 , 2,…,I(D) 根据复函数解是算符M?z 的本征函数得 M z= mh/2 TL(E) 由「方程复数解线性组合可得实数解以上叙述何者有错? ---------------------------------------- ()求解氢原子的Schr?dinger 方程能自然得到 n , I , m , m s 四个量子数,对吗?解H 原子门©方程式时,由于波函数e im'要满足连续条件,所以只能为整数,对吗?2p x , 2p y , 2p z 是简并轨道,它们是否分别可用三个量子数表示:2p x : (n=2, l=1, m=+1) 2p y :(n=2, l=1, m=-1) 2p z: (n=2, l=1, m=0 )给出类H 原子波函数已知类氢离子sp 3杂化轨道的一个波函数为:求这个状态的角动量平均值的大小。
结构化学期末复习试题15套
结构化学习题集习题1一、判断题1. ( ) 所谓分子轨道就是描述分子中一个电子运动的轨迹.2. ( ) 由于MO 理论采用单电子近似, 所以在讨论某个电子 的运动时完全忽略了其它电子的作用.3. ( ) 所谓前线轨道是指最高占据轨道和最低空轨道.4. ( ) 杂化轨道是由不同原子的原子轨道线性组合而得到的.5. ( ) MO 理论和VB 理论都采用了变分处理过程.6. ( ) HF 分子中最高占据轨道为非键轨道.7. ( ) 具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子, 所以只有含奇数 个电子的分子 才能是顺磁性的.8. ( ) 用HMO 方法处理, 含奇数个碳原子的直链共轭烯烃中必有一非键轨道.9. ( ) 分子图形的全部对称元素构成它所属的点群.10. ( ) 属Dn 点群的分子肯定无旋光性.二、选择题1. AB 分子的一个成键轨道, ψ=C 1φA +C 2φB , 且C 1>C 2, 在此分子轨道中的电子将有较大的几率出现在( )a. A 核附近b. B 核附近c. A 、B 两核连线中点2. 基态H 2+的电子密度最大处在( )a. H 核附近b. 两核连线中点c. 离核无穷远处3. σ型分子轨道的特点是( )a. 能量最低b. 其分布关于键轴呈圆柱形对称c. 无节面d. 由S 型原子轨道组成4. O 2+, O 2 , O 2- 的键级顺序为( )a. O 2+> O 2 > O 2- b. O 2+ > O 2 < O 2-c. O 2+< O 2 < O 2- d. O 2+ < O 2 > O 2-5. dz2与dz2沿Z轴方向重迭可形成( )分子轨道.a. σb. πc. δ6. 下列分子中哪些不存在大π键( )a. CH2=CH-CH2-CH=CH2b. CH2=C=Oc. CO(NH2)2d.C6H5CH=CHC6H57. 属下列点群的分子哪些偶极矩不为零( )a. Tdb. Dnc. Dnhd. C∞v三、简答题1. MO理论中分子轨道是单电子波函数, 为什么一个分子轨道可以容纳2个电子?2. 说明B2分子是顺磁性还是反磁性分子, 为什么?3. HMO理论基本要点.4. 分子有无旋光性的对称性判据是什么?5. BF3和NF3的几何构型有何差异? 说明原因.四、计算题1. 判断下列分子所属点群.(1) CO2(2) SiH4(3) BCl2F (4) NO(5) 1,3,5 -三氯苯(6) 反式乙烷习题2一、判断题1. ( )所谓定态是指电子的几率密度分布不随时间改变的状态.2. ( )类氢离子体系中, n不同l相同的所有轨道的角度分布函数都是相同的.3. ( )类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系.4. ( )氢原子基态在r=a0的单位厚度的球壳内电子出现的几率最大.5. ( )处理多电子原子时, 中心力场模型完全忽略了电子间的相互作用.6. ( )可以用洪特规则确定谱项的能量顺序.7. ( )π分子轨道只有一个通过键轴的节面.8. ( )B2分子是反磁性分子.9. ( )按价键理论处理,氢分子的基态是自旋三重态.10. ( )用HMO理论处理, 直链共轭烯烃的各π分子轨道都是非简并的.11. ( )若一分子无对称轴, 则可断定该分子无偶极矩.12. ( )价键理论认为中央离子与配体之间都是以共价配键结合的.13. ( )晶体场理论认为, 中心离子与配位体之间的静电吸引是络合物稳定存在的主要原因.14. ( )络合物的晶体场理论和分子轨道理论关于分裂能的定义是相同的.15. ( )CO与金属形成络合物中, 是O作为配位原子.二、选择题1. [ ] 立方箱中E <12h ma 228的能量范围内有多少种运动状态 a. 3 b. 5 c. 10 d. 182. [ ] 若考虑电子的自旋, 类氢离子n=3的简并度为a. 3b. 6c. 9d. 183. [ ] 某原子的电子组态为1s 22s 22p 63s 14d 5, 则其基谱项为a. 5Sb. 7Sc. 5Dd. 7D4. [ ] 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 2-5. [ ] 价键理论处理H 2时, 试探变分函数选为a. ψ=c 1φa (1)+c 2φb (2)b. ψ=c 1φa (1) φb (1)+c 2φa (2) φb (2)c. ψ=c 1φa (1) φb (2)+c 2φa (2) φb (1)d. ψ=c 1φa (1) φa (2)+c 2φb (1) φb (2)6. [ ] 下面那种分子π电子离域能最大(A) 已三烯 (B) 正已烷 (C) 苯 (D) 环戊烯负离子7. [ ] 属于那一点群的分子可能有旋光性(A) C s (B) D ∞h (C) O h (D) D n8. [ ] NN 分子属所属的点群为a. C 2hb. C 2vc. D 2hd. D 2d9. [ ]C C CR 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10. [ ] 某d 8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为8 μB , 则该络合物的晶体场稳定化能为a. 6Dqb. 6Dq-3Pc. 12Dqd. 12Dq-3P11. [ ] ML6络合物中, 除了σ配键外, 还有π配键的形成, 且配位体提供的是低能占据轨道, 则由于π配键的形成使分裂能a. 不变b. 变大c. 变小d. 消失12. [ ] ML6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. 2 b. 3 c. 4 d. 513. [ ] 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a.dx2-y2b.dxyc.dxzd.dyz14. [ ] 八面体络合物ML6中, 中央离子能与L形成π键的原子轨道为a.dxy、dxz、dyzb.px、py、pzc.dxy、dxz、px、pzd. (a)和(b)15. [ ] 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(t2g)b.E(e g*)-E(t2g)c.E(t2g)-E(e g)d.E(t2g*)-E(eg*)三. 填空题1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是__________________,______________ 和______________________.2. 若一电子(质量m=9.1*10-31 kg)以106 m s-1的速度运动, 则其对应的德布罗意波长为_______________(h=6.626*10-34 J S-1)3. ψnlm中的m称为_______,由于在_______中m不同的状态能级发生分裂4. 3P1与3D3谱项间的越迁是_______的5. d2组态包括________个微观状态+中N原子采用_______杂化6. NH47. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___________________,___________________和_____________________8. 按HMO处理, 苯分子的第_____和第_____个π分子轨道是非简并分, 其余都是______重简并的9. 对硝基苯胺的大π键符号为__________10. 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_____________________四、简答题1. 说明类氢离子3P z 状态共有多少个节面, 各是什么节面.2. 简单说明处理多电子原子时自洽场模型的基本思想3. 写出C5V点群的全部群元素8. 绘出[Ni(CN)4]2- (平面正方形)的d电子排布示意图5. 下列分子或离子中那些是顺磁性的,那些是反磁性的, 简要说明之N2, NO, [FeF6]3- (弱场), [Co(NH3)6]3+ (强场)6. 指出下列络合物中那些会发生姜--泰勒畸变, 为什么?[Cr(CN)6]3- , [Mn(H2O)6]2+ , [Fe(CN)6]3- , [Co(H2O)6]2+7. 按晶体场理论, 影响分裂能∆的因素有那些?8. 画出Pt2+与乙烯络合成键的示意图, 并由此说明乙烯被活化的原因.五、计算题1. 一质量为0.05 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0.01%, 计算其位置的不确定量.2. 写出玻恩--奥本海默近似下Li+ 的哈密顿算符(原子单位).3. 求氢原子ψ321状态的能量、角动量大小及其在Z轴的分量4. 写出Be原子基态1S22S2电子组态的斯莱特(Slater)行列式波函数.5. 氢原子ψ2s=18π(1a)3/2 (1-12a) exp(-ra2), 求该状态的能量, 角动量大小及其径向节面半径r=?6. 画出H与F形成HF分子的轨道能级图, 注明轨道符号及电子占据情况.7. 用HMO方法处理乙烯分子, 计算各π分子轨道能级、波函数和π电子总能量.并绘出该分子的分子图8. 对于电子组态为d3的正四面体络合物, 试计算(1)分别处于高、低自旋时的能量(2)如果高、低自旋状态能量相同, 说明∆与P的相对大小.习题3一、判断题1、空间点阵的平移向量可由其素向量a,b,c的下列通式Tmnp=ma+nb+pcm,n,p=0,±1,±2,... 来表示()。
《结构化学》期末考试试卷(b) ()
化学本科《结构化学》期末考试试卷(B )(时间120分钟)一、填空题(每小题2分,共20分)1、一维无限深势阱中的粒子,已知处于基态时,在——————处几率密度最大。
2、原子轨道是原子中单电子波函数,每个轨道最多只能容纳——————个电子。
3、O 2的键能比O 2+的键能——————。
4、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A ψ原子轨道上出现几率为36%,在B 原子的B ψ原子轨道上出现几率为64%, 写出该分子轨道波函数———————————————。
5、分裂能:—————————————————————————————。
6、晶体按对称性分共有—————晶系。
晶体的空间点阵型式有多少种:———。
7、从CsCl 晶体中能抽出—————点阵。
结构基元是:———。
8、对氢原子 1s 态: 2ψ在 r 为_______________处有最高值;9、谐振子模型下,双原子分子振动光谱选律为:_____________________________。
10、晶体场稳定化能:__________________________________________________。
二、选择题(每小题2分,共30分)1、微观粒子的不确定关系,如下哪种表述正确? ( ) (A )坐标和能量无确定值(B )坐标和能量不可能同时有确定值 (C )若坐标准确量很小,则动量有确定值, (D )动量值越不准确,坐标值也越不准确。
2、决定多电子原子轨道的能量的因素是: ( ) (A )n (B)n,l,Z (C)n+0.7l (D)n,m3、氢原子3d 状态轨道角动量沿磁场方向的分量最大值是 (A ) 5 (B ) 4 (C ) 3 (D ) 24、杂化轨道是: ( )(A )两个原子的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道。
(B )两个分子的分子轨道线性组合形成的一组新的分子轨道。
(A )一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道。
结构化学期末复习-计算题
结构化学期末复习-计算题计算题 ( 附答案 )1. 5 分用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图,加速电压为200?kV ,计算电子加速后运动时的波长。
2. 10 分限制在一个平面中运动的两个质量分别为m 1和m 2的质点,用长为R 的、没有质量的棒连接着,构成一个刚性转子。
(1) 建立此转子的Schr?dinger 方程,并求能量的本征值和归一化的本征函数;(2) 求该转子基态的角动量平均值。
已知角动量算符 M ?=M ?z =-i π2h φ。
3. 10 分分子CH 2CHCHCHCHCHCHCH 2中的π电子可视为在长为8R c-c 的一维势箱中运动的自由粒子。
分子的最低激发能是多少?它从白色光中吸收什么颜色的光;它在白光中显示什么颜色? (已知 R c-c=140 pm)4. 10 分试证明三维势箱中粒子的平均位置为(a /2, b /2, c /2)。
5. 10 分①丁二烯和②维生素A 分别为无色和橘黄色,如何用自由电子模型定性解释。
① ②已知丁二烯碳碳键长为1.35310-10?nm(平均值),维生素A 中共轭体系的总长度为1.05?nm(实验值)。
6. 10 分已知 Li 2+ 的 1s 波函数为03130s 1e 27a r -απ=ψ (1)计算 1s 电子径向分布函数最大值离核的距离;(2)计算 1s 电子离核平均距离;(3)计算 1s 电子概率密度最大处离核的距离。
(10!d e +∞-=?n ax n a n x x )7. 10 分已知类氢离子 sp 3杂化轨道的一个波函数为:x p s 3sp 2321φφψ+= 求这个状态的角动量平均值的大小。
8. 10 分电离1mol 自由铜原子得1mol Cu +,需能量为746.2 kJ ,而由铜晶体电离获1 mol Cu +仅消耗 434.1 kJ 能量。
(1) 说明上述两电离过程所需能量不同的原因;(2) 电离 1 mol 铜晶体所需照射光的最大波长是多少?(3) 升高温度能否大大改变上述两电离过程所需能量之差?9. 5 分波函数具有节面正是微粒运动的波动性的表现。
结构化学期末复习题
结构化学复习题一.选择题1. 比较 2O 和 2O +结构可以知道 ( D )A. 2O 是单重态 ; B .2O +是三重态 ; C .2O 比2O + 更稳定 ; D .2O +比2O 结合能大2. 平面共轭分子的π型分子轨道( B )A.是双重简并的.; B .对分子平面是反对称的; C.是中心对称的;D .参与共轭的原子必须是偶数.3. 22H O 和22C H 各属什么点群?( C )A.,h h D D ∞∞ ; B .2,h C D ∞ ; C .,h D C ν∞∞ ; D .,h D D ν∞∞ ; E22,h C C4. 下列分子中哪一个有极性而无旋光性?( B )A.乙烯 ;B.顺二卤乙烯 ; C 反二卤乙烯; D.乙烷(部分交错); E. 乙炔5. 实验测得Fe (H 2O )6的磁矩为5.3μ.B,则此配合物中央离子中未成对电子数为( C )A. 2 ; B .3 ; C .4 ; D .5.6. 波函数归一化的表达式是 ( C ) A. 20d ψτ=⎰ ; B.21d ψτ>⎰ ; C. 21d ψτ=⎰ ; D.21d ψτ<⎰7. 能使2ax e - 成为算符222d Bx dx-的本征函数的a 值是( B )A .a=;B .a= ; C .a= ; D .a=8. 基态变分法的基本公式是:( D ) A.0ˆH d E d ψψτψψτ**≤⎰⎰ ;B.0ˆH d E d ψψτψψτ**<⎰⎰ ;C .0ˆH d E d ψψτψψτ**>⎰⎰ ;D .0ˆH d E d ψψτψψτ**≥⎰⎰9. He +体系321ψ的径向节面数为:( D )A . 4 B. 1 C. 2 D. 010. 分子的三重态意味着分子中 ( C )A.有一个未成对电子;B.有两个未成对电子;C.有两个自旋相同的未成对电子; D.有三对未成对电子.11. 下列算符不可对易的是 ( C )A.∧∧y x 和 ; B y x ∂∂∂∂和 ; C .ˆx p x i x ∧∂=∂和 ; D .x p y ∧∧和12. 波函数归一化的表达式是 ( C )A. 20d ψτ=⎰ ;B.21d ψτ>⎰ ;C. 21d ψτ=⎰ ;D.21d ψτ<⎰ 13. 在关于一维势箱中运动粒子的()x ψ和2()x ψ的下列说法中,不正确的是( B )A. ()x ψ为粒子运动的状态函数;B. 2()x ψ表示粒子出现的概率随x 的变化情况;C . ()x ψ可以大于或小于零, 2()x ψ无正、负之分; D.当n x ∞→,2x ψ图像中的峰会多而密集,连成一片,表明粒子在0<x<a 内各处出现的概率相同.14. 氯原子的自旋量子数s 在满足保里原理条件下的最大值及在s 为最大值时,氯原子的轨道量子数l 的最大值分别为( C )。
结构化学期末题及部分答案
结构化学期末题及部分答案1. 波尔磁⼦是哪⼀种物理量的单位(c )(A )磁场强度(B )电⼦在磁场中的能量(C )电⼦磁矩(D )核磁矩2. 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( D )(A )(2 ,1 ,0 ,0 )(B )(0 ,0,0 ,21)(C )(3 ,1 ,-1 ,21)(D )(2,1 ,-1 ,-21)3. 就氢原⼦波函数ψ2p x 和ψ2p y 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 )电⼦云相同(C )径向分布图不同(D )界⾯图不同4.下列各组分⼦中,哪些有极性但⽆旋光性()(1)I3-(2)O3(3)N3-分⼦组:(A )2(B )1,3(C )2,3(D )1,2凡是具有反轴对称性的分⼦⼀定⽆旋光性,⽽不具有反轴对称性的分⼦则可能出现旋光性。
“可能”⼆字的含义是:在理论上,单个分⼦肯定具有旋光性,但有时由于某种原因(如消旋或仪器灵敏度太低等)在实验上测不出来。
反轴的对称操作是⼀联合的对称操作。
⼀重反轴等于对称中⼼,⼆重反轴等于镜⾯,只有4m 次反轴是独⽴的。
因此,判断分⼦是否有旋光性,可归结为分⼦中是否有对称中⼼,镜⾯和4m 次反轴的对称性。
具有这三种对称性的分⼦(只要存在三种对称元素中的⼀种)皆⽆旋光性,⽽不具有这三种对称性的分⼦都可能有旋光性。
看不懂的话就不要看啦因为我也不知上⾯说的是神马.5.Fe的原⼦序数为26,化合物K3[FeF6]的磁矩为5.9波尔磁⼦,⽽K3[Fe(CN)6]的磁矩为1.7波尔磁⼦,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 —离⼦F – 离⼦引起的配位长分裂能更⼤(D )氟⽐碳或氮具有更⼤的电负性(C )K3[FeF6]不是络合物6.Be 2+的3s 和3p 轨道的能量是()(A )E (3p )>E (3s )(B )E (3p )<E (3s )(C )E (3p )=E (3s )(D )⽆法判定7.下列说法正确的是()(A )凡是⼋⾯体的络合物⼀定属于O h 点群(B )反是四⾯体构型的分⼦⼀定属于T d 点群(D )异核双原⼦分⼦⼀定没有对称中⼼(C )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 群 8.H2—的H=21 -R1rb 1-ra 1 ,此种形式已采⽤了下列哪⼏种⽅法(C ) (A )波恩-奥本海默近似(B )单电⼦近似(C )原⼦单位制(D )中⼼⼒场近似来⾃百度⽂库9.下⾯说法正确的()(A )分⼦中各类对称元素的完全集合构成分⼦的对称群(B )同⼀种分⼦必然同属于⼀个点群,不同种分⼦必然属于不同的点群(C )分⼦中有Sn 轴,则此分⼦必然同时存在Cn 轴和σh ⾯(D )镜⾯σd ⼀定也是镜⾯σv10.杂化轨道是(D )(A )两个原⼦的原⼦轨道线性组合形成⼀组新的原⼦轨道(B )两个分⼦的分⼦轨道线性组合形成⼀组新的分⼦轨道(C )两个原⼦的原⼦轨道线性组合形成⼀组新的分⼦轨道(D )⼀个原⼦的不同类型的原⼦轨道线性组合形成的⼀组新的原⼦轨道答案来⾃/doc/9c8e96d5240c844769eaeef7.html /view/107206.htm⼀个原⼦中的⼏个原⼦轨道经过再分配⽽组成的互相等同的轨道。
结构化学计算题
【1.6】对一个运动速度c υ (光速)的自由粒子,有人进行了如下推导:1v vv v 2h h E m p m νλ=====①②③④⑤结果得出mv=1/2mv 的结论。
上述推导错在何处?请说明理由。
解:微观粒子具有波性和粒性,两者的对立和相互制约可由下列关系式表达:E=h ν p=h/λ 式中,等号左边的物理量体现了粒性,等号右边的物理量体现了波性,而联系波性和粒性的纽带是Planck 常数。
根据上述两式及早为人们所熟知的力学公式:p=mv 知 ①,②,④和⑤四步都是正确的。
微粒波的波长λ服从下式:/u v λ=式中,u 是微粒的传播速度,它不等于微粒的运动速度υ ,但③中用了/u v λ=,显然是错的。
在④中,E hv =无疑是正确的,这里的E 是微粒的总能量。
若计及E 中的势能,则⑤也不正确。
【1.11】2ax xe ϕ-=是算符22224d a x dx⎛⎫- ⎪⎝⎭的本征函数,求其本征值。
解:应用量子力学基本假设Ⅱ(算符)和Ⅲ(本征函数,本征值和本征方程)得:22222222244ax d d a x a x xe dx dx ψ-⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()2222224ax ax dxe a x xe dx --=-()22222222232323242444ax ax ax ax ax ax ax d e ax e a x e dxaxe axe a x e a x e -------=--=--+-266axaxe a ψ-=-=-因此,本征值为6a -。
【3.15】79H Br 在远红外区有一系列间隔为116.94cm -的谱线,计算HBr 分子的转动惯量和平衡核间距。
解:双原子分子的转动可用刚性转子模型来模拟。
据此模型,可建立起双原子分子的Schrödinger 方程。
解之,便得到转动波函数R ψ、转动能级E R 和转动量子数J 。
由E R 的表达式可推演出分子在相邻两能级间跃迁所产生的吸收光的波数为:2(1)B J ν=+ 而相邻两条谱线的波数之差(亦即第一条谱线的波数)为:2B ν∆=B 为转动常数:28h B Ic π=由题意知,H 79Br 分子的转动常数为 B =8.470 cm -1所以,其转动惯量为:342221816.62621088(8.47010)(2.997910)h J s I Bc m m s ππ---⨯⋅==⨯⨯⨯⨯⋅4723.30810kg m -=⨯⋅H 79Br 的约化质量为:271.64310H BrH Brm m kgm m μ-==⨯+所以,其平衡核间距为:1472273.30810141.91.64310e I kg m r pm kg μ--⎛⎫⎛⎫⨯⋅=== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭4、DCl 和HCl 的核间距虽相同,但分子质量改变,影响折合质量μ和转动惯量I ,从而改变转动光谱中谱线的间隔。
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计算题 ( 附答案 )1. 5 分用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图,加速电压为200?kV ,计算电子加速后运动时的波长。
2. 10 分限制在一个平面中运动的两个质量分别为m 1和m 2的质点 , 用长为R 的、没有质量的棒连接着, 构成一个刚性转子。
(1) 建立此转子的Schrödinger 方程, 并求能量的本征值和归一化的本征函数;(2) 求该转子基态的角动量平均值。
已知角动量算符 M ˆ=M ˆz =-i π2h φ∂∂。
3. 10 分分子CH 2CHCHCHCHCHCHCH 2中的π电子可视为在长为8R c-c 的一维势箱中运动的自由粒子。
分子的最低激发能是多少?它从白色光中吸收什么颜色的光;它在白光中显示什么颜色? (已知 R c-c=140 pm)4. 10 分试证明三维势箱中粒子的平均位置为(a /2, b /2, c /2)。
5. 10 分①丁二烯 和②维生素A 分别为无色和橘黄色,如何用自由电子模型定性解释。
① ②已知丁二烯碳碳键长为1.35×10-10?nm(平均值),维生素A 中共轭体系的总长度为1.05?nm(实验值)。
6. 10 分已知 Li 2+ 的 1s 波函数为32130s 1e 27a r -α⎥⎦⎤⎢⎣⎡π=ψ(1)计算 1s 电子径向分布函数最大值离核的距离;(2)计算 1s 电子离核平均距离;(3)计算 1s 电子概率密度最大处离核的距离。
(10!d e +∞-=⎰n ax n a n x x )7. 10 分已知类氢离子 sp 3杂化轨道的一个波函数为:x p s 3sp 2321φφψ+= 求这个状态的角动量平均值的大小。
8. 10 分电离1mol 自由铜原子得1mol Cu +,需能量为746.2 kJ ,而由铜晶体电离获1 mol Cu +仅消耗 434.1 kJ 能量。
(1) 说明上述两电离过程所需能量不同的原因;(2) 电离 1 mol 铜晶体所需照射光的最大波长是多少?(3) 升高温度能否大大改变上述两电离过程所需能量之差?9. 5 分波函数具有节面正是微粒运动的波动性的表现。
若把一维势箱粒子的运动看作是在直线上的驻波,请由驻波条件导出一维箱中粒子的能级公式,并解释为什么波函数的节面愈多其对应的能级愈高。
*. 5 分回答有关 Li 2+ 的下列问题:(1)写出 Li 2+ 的薛定谔方程;(2)比较 Li 2+ 的 2s 和 2p 态能量的高低。
11. 5 分计算氢原子1s 态的平均势能。
已知用原子单位时,r ψ-⎪⎭⎫ ⎝⎛π=e 121s 112. 5 分作为一种近似处理,纳米材料中的电子和空穴可视为被限制在纳米范围内运动的一维势箱中的粒子,电子和空穴附加的动能(基态)等于其禁带宽度E g 的增加量∆E g 。
GaAs 的电子和空穴的有效质量分别为m e *=0.065m 0和m h *=0.45m 0,m 0为电子静质量;E g ′ =1.42?eV ,计算5000?pm GaAs 的禁带宽度。
13. 10 分ψ0和ψ1是线性谐振子的基态和第一激发态正交归一化的能量本征函数,令A ψ0(x )+B ψ1(x )是某瞬时振子波函数,A ,B 是实数,证明波函数的平均值一般不为零。
A 和B 取何值时,x 的平均值最大和最小。
14. 10 分对于氢原子,若选取变分函数为cr ψ-=e ,其中c 为变分参数,试用变分法求其基态能量和归一化的波函数。
(可用原子单位,已知积分公式1!0d e +=-∞⎰n a x x nax n )15. 2 分计算电子在10 kV电压加速下运动的波长。
16. 2 分一个以1.5×106?m·s-1速率运动的电子,其相应的波长是多少?(电子质量为9.1×10-31 kg)17. 10 分如果把苯分子的6个π电子看作是在一个半径为r的圆环上运动的独立粒子,试求其波函数和能量。
若苯分子的波长最长的吸收的中心在2000Å附近,则苯环的半径r为多少?18. 5 分在1H35Cl 振动吸收带的中心处,有一些波数为:2925.78 cm-1,2906.25 cm-1,2865.09 cm-1,2843.56 cm-1的转动谱线,其倍频为5668.0 cm-1,试计算其键长。
19. 10 分把苯分子看成边长为350 pm的二维四方势箱,将6个π电子分配到最低可进入的能级,计算能使电子上升到第一激发态的辐射的波长,把此结果和HMO法得到的值加以比较(β实验值为-75×103?J·mol-1)。
20. 5 分实验测得[Fe(H2O)6]2+配位离子在1000?nm处有一吸收峰,试用晶体场理论解释产生吸收光谱的原因,并求出跃迁能级的间隔。
21. 5 分LaNi5是储氢材料,它是六方晶系,晶胞体积为90×10-24?cm3,晶胞中有三个八面体空隙,六个四面体空隙,若全部空隙都填上氢原子,组成为LaNi5H9,问此合金中氢的密度是多少?22. 5 分单斜磷属单斜晶系,晶胞参数a=972 pm,b=915 pm,c=2260 pm,β=106.1°。
经测定,单斜磷的密度为2.361 g·cm-3,试求单斜磷晶胞中含几个磷原子?(P的相对原子质量为31.0)23. 5 分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。
24. 10 分半径为100 pm 的A 原子进行六方最密堆积。
(1)画出晶胞结构,标出晶胞参数(2)四面体空隙中放B 原子,B 的半径多大正好和A 相接触?(3)写出四面体空隙中心位置的分数坐标。
25. 10 分在Cu-Zn合金中,Cu为正1价,采取A1型密堆积,晶胞参数a=362?pm,试用近自由电子模型计算:(1) Cu的价带中允许填充电子的最高能级E max;(2) Cu的E F(0) ;(3) Cu的价带中允许填充的最高电子数N e与晶体中原子数之比;m ax(4) Zn2+的物质的量分数。
26. 2 分八面体配位的Fe2+有高自旋(HS)和低自旋(LS)两种可能,哪种半径大?答案1. 5 分T = ()λh p m m 22122==1.016×10-17 J2. 10 分(1) Schrödinger 方程为 - I h 228π22d d φφψ)( = E ψ (φ) E = I h m 2228π, ψ (φ) =π21e im φ m =0,±1,±2,... (2) <Mˆ> = 03. 10 分到ψ5所需能量为最低激发能。
4. 10 分一维箱长 l = (k -1)a , E n =()182222-k a m h nk =偶数, )1()1(822+-∆==k h k a mc E ch λk =奇数, hkk a mc E ch )1(822-∆==λ5. 10 分丁二烯吸收发生在紫外区,所以是无色的,维生素A 吸收在可见部分的高能区见到绿和红的混合。
6. 10 分(1) r = a 0/ 3 , (2) <r > = a 0/2 ,(3) ()27 ,0302a r ψπ=→7. 10 分τM Mψψd ˆ*3sp2sp 23⎰=根据正交归一化条件()π⎪⎭⎫ ⎝⎛=π=223223122h M h M8. 10 分(1)kJ 1.434kJ2.746A Cu CuA Cu Cu ====N ΦΦN I E m p由于铜晶体中存在着电子与电子,核与核,核与电子之间的相互作用和原子振动, 使原子损失能量。
其差为 ()A Cu Cu N I ΦΔE P -= (2)22Cu /mv Φh ν+= λhc Φh νv ==→=Cu 0 nm 107524Cu ⨯==.Φhc λ该波长在紫外区 (3) HOMO Cu E Φ-= 0lim =∞→ΔE T即高温下从自由原子或晶体发射电子并无差别,此时已是自由电子。
9. 5 分l n =⋅2λ n=1,2,3,… ()l h n n l h hp m m m m E 22222282222====⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛λ节面愈多,波长愈短,频率愈高,能量亦愈高。
*. 5 分(1) ψψψE rεe m h =π-∇π-2022243811. 5 分 τV V ψψd ˆs 1s 1⎰==()()φθr θr r r d d d sin 1e 122-π-⎰⎰⎰= a.u.1- , 即-27.2eV .12. 5 分E g =1.68 eV13. 10 分A=B=1/2时,<x >最大。
A=-B=1/2时,<x >最小。
14. 10 分c =1 ..21221u a c c -=-=ε ()r e -=2/11πφ15. 2 分λ = 1.226×10-9m/10000= 1.226×10-11 m16. 2 分T = ()λh m m p 22122==1.016×10-17 J17. 10 分E n =22228r m h n18. 5 分r = 126.9 pm19. 10 分T = ()λh m m p 22122==1.016×10-17 J20. 5 分H 2O 是弱场配位体, Fe 2+的6个d 电子呈高自旋分布:t 2g 4e g *t 2g 上3个电子, e g *上2个电子为α态, t 2g 上第4个电子为β态, 故可以向e g *上跃迁, 产生吸收光谱。
t 2g 与e g *的能量差为:1/(1000×10-7cm)=10000cm -121. 5 分d =232410023.61090008.19⨯⨯⨯⨯-g ·cm -3=0.167 g ·cm -322. 5 分单斜晶胞体积 V =abc sin β Z =M dVN A =8423. 5 分V =AdN ZM =5.00×10-23cm 3 a =367.7pm 统计原子半径: r =(2/4)a =130.0pm24. 10 分(1) a = 200 pm, c = 326.6 pm(2) 22.5 pm(3) (0,0,0.375); (0,0,0.625); (1/3,2/3, 0.125); (1/3,2/3, 0.875)。
25. 10 分(1) 8.61 eV (2) 7.01 eV(3) 1.36:1 (4) 0.3626. 2 分高自旋态。