最新结构化学复习题及答案精编版
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。
结构化学考前复习题
结构化学复习题一、判断题sp2等性杂化是指同一杂货轨道中s成分和p成分相等。
( )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、ms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、Rn,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.sinex B.C.d2/dx2 D.cos2x5、在多电子体系中,采用中心力场近似的可以写为:()A. B.C. D.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En+1-En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、H2+的= (2- - +,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py轨道最大重叠( )A.s B.dxy C.pz D.dxz11、多电子原子的能量与下例哪些量子数有关()A.n, l B.n, l, m C.n D.n, m12、BF3分子呈平面三角形,中心原子采取了()杂化。
(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_____________________。
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。
结构化学复习题
结构化学复习题(2009.12)一、填空题:(1)使波函数与其复共轭之乘积在全部空间区域内的积分值等于1,这个过程称为波函数的 。
(2)在量子力学中,用 来描述微观粒子运动状态。
(3)动量分量p z 对应的量子力学算符是 。
(4)3p 电子轨道角动量的大小可以表示为 。
(5)在线性变分法中,对两个原子形成化学键起关键作用的积分是 。
(6)波函数必须满足单值性、 、连续性。
(7)将电子和原子核的运动分开处理的近似称为 近似。
(8)电子云径向公布函数D(r)的定义式是 。
(9)电子波函数的值在空间相等的点所构成的空间曲面称为 。
(10)直线型分子对称轴的轴次为 。
(11)一个Cn 对称轴可以生成 个独立的对称操作。
(12)在F 2的分子轨道中(包含内层电子),3σg 的能量 1πu 的能量。
(13)CH 3Br 分子所属的点群为 。
(14)CH 2Cl 2分子所属的点群是 。
(15)原子轨道杂化后,轨道的极大值主要分布在 方向上。
(16)在sp n杂化轨道k ks s kp p c c ψφφ=+中,表示s 轨道成份的量是 。
(17)在第k 个杂化轨道Ψ k 中,某种轨道的总成份αi 与该种轨道的组合系数c i 的关系是 。
(18)HCl 所属的分子点群是 。
(19)在BF 3分子中形成大π键时,B 原子提供的电子数是 。
(20)八面体配位场中中心离子的t 2g 轨道是 三个轨道。
(21)CO 32-基团中所形成的大π键m n π是 。
(22)配位体的群轨道与中心原子相对应的原子轨道的 相同。
(23)在O h 场中,分裂后的每个t 2g 轨道的能量降低了 Dq 。
(24)自然界中存在的晶体空间点阵结构型式只能有 种。
(25)将对称性高、含有阵点数目尽可能少的平行六面体单位称为 。
(26)密置层为ABABAB 式的最密堆积方式是 密堆积。
(27)晶体结构中周期性重复着的内容称为 。
(28)金属原子等径圆球最密堆积中,球的配位数是 。
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。
结构化学复习题及参考答案
17. 多电子体系的完全波函数对于交换其中任意两个电子的坐标必须是______________。反对称的 18. Mn 原子的基态光谱支项为_____;44Ru 原子的基态光谱支项为______;钠的电子组态为 1s22s22p63s1, 写出基谱项____________,基谱支项________;C 原子的基态价电子组态是 2s22p2,其最稳定的光谱支 项是________;写出 V 原子( 原子序数 23 )的能量最低的光谱支项_______;Cl 原子的基谱支项为____ 6S5/2、5F5、2S、2S 0、3P0、4F3/2、2P3/2 19. 光谱支项 3D2 所表征的状态中,原子的轨道角动量为_____,原子的自旋角动量为_____,原子的总 角动量为_______, 在外磁场作用下,该光谱支项将分裂为______个微观状态。√6 ħ、√2 ħ、√6 ħ、5 量子数为 L 和 S 的一个谱项有______个微观状态。1D2 有______个微观状态。(2L+1)(2S+1) 5 20. 原子轨道是原子中的单电子波函数, 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。2 21. 进行对称操作所凭借的几何要素叫做______。对称元素 22. 分子可能有 n 个旋转轴,其中 n 值最大的称为______。主轴 23. 分子对称操作的三个基本操作分别为____________、____________和____________。旋转操作,反 演操作,反映操作 24. 给出下列分子所属点群:吡啶______,BF3______,NO3-______,HCl ________二茂铁_______。 C2v、 D3h、D3h、C∞v、D5d 25. 偶极矩比较:NH3_____ PH3;苯_____萘。(填“>”, “=”或 “<”)> = 26. 群的表示分为__________和_________。可约表示、不可约表示 27. 判别分子有无旋光性的标准是__________。 Sn 轴 28. 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__对称性一致(匹配)原 则____,____最大重叠原则_____、___能量相近原则_____。 29. 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 成键分子轨道 。 30. 分子 H2、N2、CH4、NH3 中不显示纯转动光谱的有___________,不显示红外吸收光谱的有__________。 H2,N2,CH4、N2,H2 31. 在 C2+,NO,H2+,He2+,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_______。 H2+、He2+、NO、C2+ 32. 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。 O2 的价电子组态_____________________键级_________磁性________。2σg22σu23σg21πu41πg2、2、顺磁性
结构化学 试题及答案
结构化学试题及答案A.等于真实体系基态能量B.大于真实体系基态能量《结构化学》答案 C.不小于真实体系基态能量 D.小于真实体系基态能量一、填空(共30分,每空2分 ) 4、求解氢原子薛定谔方程,我们常采用下列哪些近似( B )。
1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标 ,6,1、氢原子的态函数为,轨道能量为 - 1.51 eV ,轨道角动量为,3,2,1)2)3)4) A.1)3)B.1)2)C.1)4)D.1学号,轨道角动量在磁场方向的分量为。
5、下列分子中磁矩最大的是( D )。
: +2、(312)晶面在a、b、c轴上的截距分别为 1/3 , 1 ,1/2 。
B.C C.C D.B A.Li22223、NaCl晶体中负离子的堆积型式为 A1(或面心立方) ,正离子填入八面体的6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数n,下面论述正确的是( C ) 装A. 可取任一整数B.与势箱宽度一起决定节点数空隙中,CaF晶体中负离子的堆积型式为简单立方,正离子填入立方体的22姓空隙中。
C. 能量与n成正比 D.对应于可能的简并态名3: D4、多电子原子的一个光谱支项为,在此光谱支项所表征的状态中,原了的总轨道2,,,,,7、氢原子处于下列各状态:1) 2) 3) 4) 5) ,问哪22px3p3dxz3223dzz订6,角动量等于,原子的总自旋角动量等于 2, ,原子的总角动量等于,,2M些状态既是算符的本征函数又是算符的本征函数( C )。
Mz6,,在磁场中,此光谱支项分裂出5个塞曼能级。
系A.1)3) B.2)4) C.3)4)5) D.1)2)5) 别: 11线 8、下列光谱项不属于pd组态的是( C )1/22,r/2a0(3/4,)cos,(3/4,)cos,,(r,,,,)5、= ,若以对作图,(,,,)N(r/a)e2PZ01131 A. B. C. D. PDFS则该图是电子云角度图,也即表示了电子云在方向上单位立体角内的几率(,,,)9、下列对分子轨道概念叙述正确的是( B )。
结构化学复习题及答案
第01节课 复习题一、经典物理学有几个组成部分?答:牛顿力学,经典电磁理论,经典热力学,经典统计物理学二、电磁辐射是一种波,都有其最小单位能量ε。
ε与电磁辐射的频率υ 是什么关系?1电子伏特(eV)的能量等同于多少焦耳(J)? 答:ε=υh ; 1 eV = 1.6022 × 10−19 J三、根据光子学说,光子的动量计算公式hp =λ是如何得来的?辐射频率为99.8MHz 和1.6 GHz 的光量子的动量是多少? 答:2ε=ν=h mc ,所以2ν=h m c ,因此,h hp mc c ν===λ辐射频率为99.8 MHz 和1.6 GHz 的光量子的动量分别为:346134181h h h 6.62610J s 99.810s p 2.20510J s m c /c 2.99910m s -----ν⨯⋅⨯⨯=====⨯⋅⋅λν⨯⋅ 349133181h h h 6.62610J s 1.610s p 3.53510J s m c /c 2.99910m s-----ν⨯⋅⨯⨯=====⨯⋅⋅λν⨯⋅ 四、Einstein 的光电效应公式是什么?其中每一项具有什么物理意义? 答:201h h mv 2ν=ν+,第一项是入射辐射光量子的能量,第二项是材料的电子脱出功,第三项是产生的光电子的动能。
五、以波长为540 nm 的光去照射一电子脱出功为J 10621.219-⨯的材料表面,计算被激发出的光生 电子的动能和运动速率。
解:因为 v 0E h h +ν=ν 所以,v e E W c h +=λs J 10626.634⋅⨯-m10540s m 10998.2918--⨯⋅⨯⨯=J 10621.219-⨯+ E v 所以,J 10621.2J 10679.3E 1919v --⨯-⨯=J 10058.119-⨯= 由于2v mv 21E =所以,153119v s m 10819.4kg10110.9J10058.12m E 2v ---⋅⨯=⨯⨯⨯== 六、Einstein 的光子学说的主要内容是什么? 答:1. 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,光子的能量与光子的频率成正比,即,h ε=ν2. 光子不但有能量,还有质量(m),但光子的静止质量为03. 光子具有一定的动量(p),其动量为p h /=λ4. 光的强度取决于单位体积内光子的数目,即,光子密度七、国际电工委员会规定,家用微波炉的微波频率统一使用2450 MHz ,而大型工业微波炉频率为915 MHz ,其波长是多少?如果把微波看作是粒子,其动量是多少? 答:2450 MHz 的辐射波长为:81612.99910m s c /0.122m 245010s --⨯⋅λ=ν==⨯ 915 MHz 的辐射波长为:81612.99910m s c /0.328m 91510s--⨯⋅λ=ν==⨯ 辐射频率为2450 MHz 的辐射量子的动量为:34331h 6.62610J s p 5.41310J s m 0.1224m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ 辐射频率为915 MHz 的辐射量子的动量为:34331h 6.62610J sp 2.02110J s m 0.3278m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ 八、黑龙江交通台的发射和接收频率为99.8 MHz (FM, 调频),那么其粒子的波长、波数和动量各是多少?波长为:81612.99910m s c /3.005m 99.810s --⨯⋅λ=ν==⨯ 波数为:1110.333m 3.005m-ν===λ 动量为:34341h 6.62610J sp 2.20510J s m 3.005m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ九、镍金属的功函为5.0 eV, 计算镍金属的临阈频率和临阈波长。
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。
结构化学期末复习题
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µ.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 ψτ7. 能使2ax e - 成为算符222d Bx dx-的本征函数的a 值是( B )A .a=.a= .a=.a=8. 基态变分法的基本公式是:( D ) A.0?H d E d ψψτψψτ**≤?? ;B.0?H d E d ψψτψψτ**?? ;D .0?H d E d ψψτψψτ**≥??10. 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 .?x 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 ψτ13. 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014. 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CH 4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、H 2+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 .Y 2 B. R 2 C. D 2 D. R 2Y 22、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 B.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. s B. d xy C.p z D.d xz11、多电子原子的能量与下例哪些量子数有关()A.n, l B.n, l, m C.n D.n, m12、BF3分子呈平面三角形,中心原子采取了()杂化。
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。
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。
结构化学复习题答案
结构化学复习题答案一、选择题1. 下列关于原子轨道的描述中,正确的是:A. s轨道是球形的B. p轨道是哑铃形的C. d轨道是花瓣形的D. f轨道是复杂的多叶形答案:A2. 根据价层电子对互斥理论,中心原子的杂化类型为sp^3d^2的分子几何构型是:A. 正四面体形B. 八面体形C. 正方形平面形D. 三角锥形答案:B3. 氢键是一种:A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 范德华力答案:D二、填空题1. 根据分子轨道理论,双原子分子的电子配置为\(\sigma_{1s}^{2}\sigma_{1s}^{*2}\sigma_{2s}^{2}\sigma_{2s}^{*2}\pi_{2p_{x}}^{2}\pi_{2p_{y}}^{2}\sigma_{2p_{z}}^{2}\),该分子的键级为________。
答案:三2. 原子半径的大小顺序一般为:同周期自左向右逐渐减小,同主族自上而下逐渐增大。
例如,钠(Na)的原子半径大于铝(Al),镁(Mg)的原子半径大于硫(S)。
答案:正确三、简答题1. 描述分子的极性是如何决定的。
答案:分子的极性由构成化学键的原子的电负性差异以及分子的空间构型决定。
如果构成化学键的原子电负性差异较大,形成的键将是极性键。
此外,即使键是极性的,如果分子的空间构型是对称的,如二氧化碳(CO2),分子整体也可能是非极性的。
2. 解释什么是配位数,并给出一个例子。
答案:配位数是指一个中心原子或离子周围直接相连的原子或离子的数量。
例如,在六水合铜(II)离子[Cu(H2O)6]^{2+}中,铜离子的配位数是6,因为它与六个水分子的氧原子直接相连。
四、计算题1. 计算甲烷(CH4)的键能,并估算其在25°C时的分解热。
答案:甲烷的键能可以通过计算C-H键的平均键能(大约为414kJ/mol)乘以4(因为甲烷中有四个C-H键)来估算。
分解热可以通过键能和反应中涉及的熵变来估算,但需要更详细的数据来进行精确计算。
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。
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2020年结构化学复习题及答案精编版一、 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 。
5. 方程中,a 称为力学量算符«Skip Record If...»的 本征值 。
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____«Skip Record If...»______ ___。
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______。
11. 给出下列分子所属点群:吡啶____C 2v ___,BF 3___D 3h ___,NO 3-_____ D 3h ___,二茂铁____D 5d _________。
12. 在C 2+,NO ,H 2+,He 2+,等分子中,存在单电子σ键的是____ H 2+____,存在三电子σ键的是______ He 2+_____,存在单电子π键的是____ NO ____,存在三电子π键的是____ C 2+__________。
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__顺磁性___。
NO 的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π(KK1σ22σ21π43σ22π)___键级____2.5_______磁性________顺磁性__________。
14. d z 2sp 3杂化轨道形成______三方双锥形____________几何构型。
d 2sp 3杂化轨道形成_________正八面体形 ___________几何构型。
15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___对称性一致(匹配)原则____,____最大重叠原则_____和___能量相近原则_____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(对称性一致(匹配)原则 )、( 最大重叠原则 )、( 能量相近原则 )。
ψψa A =ˆ17. 类氢体系的某一状态为Ψ43-1,该体系的能量为( 0.85Z2)eV,角动量大小为( 2ħ),角动量在Z轴上的分量为( -ħ)。
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成键分子轨道。
19. 对于简单的sp杂化轨道,构成此轨道的分子一般为直线型构型。
20. 按HMO处理, 苯分子的第__一__和第__六___个分子轨道是非简并分, 其余都是 __二___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)___ e __和___t2___, 前者包括__«Skip Record If...»,____,后者包括__d xy, d xz,d yz____22. 分子光谱是由分子的____转动, 振动和电子运动___能级跃迁产生的。
其中远红外或微波谱是由___转动_____能级跃迁产生的;近红外和中红外光谱带是由__振动-转动___能级跃迁产生的;紫外可见光谱带是由__电子-振动-转动 __能级跃迁产生的。
23. NaCl晶体中负离子的堆积型式为__立方最密堆积___,正离子填入___正八面体__的空隙中。
CaF2晶体中负离子的堆积型式为___立方简单堆积__,正离子填入___正方体__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,称为晶体的结构基元。
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:( )A. 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 . «Skip Record If...» b. «Skip Record If...» c. «Skip Record If...» d. «SkipRecord If...»12. 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. «Skip Record If...»B. «Skip Record If...»C . «Skip Record If...» D. «Skip Record If...»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︱1.5 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 ϕ), 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=22dx d16. 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C1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. BeCl2B. BF3C. NF3D. CH3+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 ij2C. (C ij)½D. (C ij)-½20. 2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是A. ΠB. ΠC. ΠD.Π21. 下列分子或离子中不是sp3杂化的是A. H2SB. BCl3C. PCl3D. NH4+22. 按价电子互斥理论,下列哪个分子成四面体形状A. XeF4B. XeO4C. ICl4-D. BrF4-23. 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. F2b. F«Skip Record If...»c. F«Skip Record If...»d. F«Skip Record If...»27. 价键理论处理H2时, 试探变分函数选为a. ψ=c1φa(1)+c2φb(2)b. ψ=c1φa(1) φb(1)+c2φa(2) φb(2)c. ψ=c1φa(1) φb(2)+c2φa(2) φb(1)d. ψ=c1φa(1) φa(2)+c2φb(1) φb(2)28.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29. 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 n30. NN分子属所属的点群为a. C2hb. C2vc. D2hd. D2d31.C C CR1R2R1R2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«Skip Record If...»μB,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a.d x2-y2b.d xyc.d xzd.d yz36.八面体络合物ML6中,中央离子能与L形成π键的原子轨道为a.d xy、d xz、d yzb. p x、p y、p zc.d xy、d xz、p x、p zd. (a)和(b)37. 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*)39. 与b轴垂直的晶面的晶面指标可能是:-----------------------------()A)(011)B(100)C(010)D(001)40. 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)41. 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。