结构化学 第三章

一、单项选择题(每小题1分) 1. 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 原子轨道组成

答案：b.

2. F 2+，F 2，F 2- 的键级顺序为( ) 3/2, 1, 1/2 a. F 2+ > F 2 > F 2- b. F 2+ < F 2 < F 2- c. F 2 > F 2- > F 2+

d. F 2 < F 2- < F 2+

答案：a.

3. 分子轨道的含义是( ) a.

分子空间运动的轨迹 b. 描述分子电子运动的轨迹 c. 描述分子空间轨道运动的状态函数 d. 描述分子中单个电子空间运动的状态函数 答案：d.

4. π型分子轨道的特点是( ) a. 分布关于键轴呈圆柱形对称 b. 有一个含键轴的节面 c. 无节面 d. 由p 原子轨道组成 答案：b.

5. F 2+，F 2，F 2- 的键长顺序为( ) a. F 2+ > F 2 > F 2-

b. F 2+ < F 2 < F 2-

c. F 2 > F 2-

> F 2+

d. F 2 < F 2-

< F 2+

答案：b.

6.CO 分子的一个成键轨道O C c c φφψ

21+=，且|c 1|>|c 2|，此

分子轨道中电子将有较大的几率出现在( ) a. C 核附近 b. O 核附近

c. CO 两核连线中点

d. CO 两核之间

答案：a.

7.由分子轨道法比较O 2+

，O 2，O 2-

的键长顺序为( ) a. O 2+>O 2>O 2- b. O 2+O 2->O 2+ d. O 2

8.比较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+ d. O 2

9.NO 分子的一个成键轨道O N c c φφψ

21+=，且|c 1|>|c 2|，

此分子轨道中电子将有较大的几率出现在( ) a. N 核附近

b. O 核附近

c. NO 两核连线中点

d. NO 两核之间

答案：a.

10．通过变分法计算得到的微观体系的能量总是( ) 33. 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 答案：c.

11. 下列分子(或离子)哪个是顺磁性的( ) a. F 2 b. B 2 c.CO d. N 2

答案：b.

12.O 2的最高占据轨道(HOMO)是( ) a.3g σ b.1u

π

c.1g

π

d.

3u σ

答案：c.

13. N 2的最低空轨道(LUMO)是( ) a.3g σ b.1u

π

c.1g

π

d.

3u σ

答案：c.

14. 以z 轴为键轴，按对称性匹配原则，下列各对原子轨道能组成分子轨道的是( )

a.s,dxy

b. p x, dz 2

c.p y , dz 2

d. p z , dz 2 答案：d.

15.按MO 理论处理，下列键级顺序哪个正确( ) a. F 2+>F 2>F 2- b.F 2+

16.含奇数个电子的分子或自由基在磁性上( ) a. 一定是反磁性 b. 一定是顺磁性 c. 可为顺磁性或反磁性 d.不确定 答案：b.

17. 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 +> OF 答案：a.

18.下列分子(或离子)中，哪些是反磁性的( ) a. O 2+

b. O 2－

c. CO

d. O 2

答案：c.

19. 下列说法中，不是LCAO-MO 三个原则的是： a.能量相近 b.能量最低 c.对称性匹配 d.最大重叠 答案：b.

20. H 2+的R

r r H

b a 1

1121ˆ2+--∇-=时，已采用的下列处理

手段是( )

a.单电子近似

b.变量分离

c.定核近似

d.中心力场近似 答案：c.

21. 用紫外光照射某双原子分子， 使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了， 则表明该电子是( )

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. 不能断定是从哪个轨道上电离出的 答案：c.

22.下列分子中呈反磁性的是( ) a. B 2 b. NO c. CO d. O 2 答案：c

二、多项选择题(每小题2分)

1.下列分子(或离子)哪些是顺磁性的( ) a. F 2 b. B 2 c. O 2＋

d. N 2

e. CO

答案：b,c

2.下列分子(或离子)中，哪些是反磁性的( ) a. F 2 b. B 2 c. O 2+ d. N 2 e. CO

答案：a,d,e

3. H 2+的R

r r H

b a 11121ˆ2+--∇-=时，已采用的下列处理手

段是( )

a.单电子近似

b.原子单位

c.定核近似

d.中心力场近似

e.变量分离 答案：b,c

4.下列为LCAO-MO 理论的基本原则是( ) a.能量相近 b.能量最低 c.对称性匹配 d.正交归一 e.最大重叠 答案：a,c,e

三、填空题(每小题1分)

1. O 2的最高占据轨道为1πg ，用图示标出其上电子排布应为_________

。答案：

2．LCAO －MO 三原则为能量相近、对称性匹配和________________________。 答案：最大重叠

3. 变分原理可表示为

0E ≥H ⎰⎰*

∧

*

τ

ψψτψψd d ，式中ψ

称为变分函

数，E 0是体系的___________。答案：基态能量

4. 原子轨道线性组合成分子轨道的原则是_______________，对称性匹配原则和最大重叠原则。答案：能量相近

5. N 2的最高占据轨道为_______________。答案：3g σ

6. 重叠积分S ij 表明原子轨道的______________。答案：重叠程度

7.σ型分子轨道的特点是_________________________。答案：关于键轴呈圆柱形对称

8. π型分子轨道的特点是_____________________________。 答案：关于包含键轴的平面是反对称的

9. 分子轨道是描述_________________________的状态函数。 答案：分子中单个电子空间运动的

10. F 2+，F 2，F 2-的键长顺序为______________。答案：F 2+

-2

O 、2O 、+

2O 的键能顺序为______________。答案：+2

O >2O >-2O 13. O 2的最高占据轨道为1π2

g ，为 _____(填顺或反)磁性分子。

答案：顺

14.H 2+的哈密顿算符______________。答案：

R

r r H

b a 11121ˆ2+--∇-= 15.电子按照能量最低原则、______________、洪特规则填充在分子轨道中。 答案：保里原理

四、判断对错并说明理由(每小题2分)

1．MO 理论采用了单电子近似，所以不考虑电子的相互作用。 答案：错,MO 理论采用了单电子近似，只是电子排斥能项仅与该电子坐标有关，而不是忽略电子之间的相互作用。

2．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。

答案：错,含偶数个电子的分子，只要有未成对电子，也表现顺磁性，如O 2

3．N 2分子基态的最高占据轨道是σ型轨道。 答案：对, N 2分子基态的最高占据轨道是3g σ轨道。 4．LCAO-MO 的三个基本原则是正交、归一、平方可积。 答案：错，LCAO-MO 的三个基本原则是能量相近、最大重叠、对称性匹配。

5. O 2分子基态的最高占据轨道12

g

π,所以O 2分子为反磁性分

子。

答案：错，O 2分子基态的最高占据轨道12

g

π

,因1g

π

轨道包含

两个简并轨道，所以O 2分子为顺磁性。 五、简答题(每小题5分)

1. LCAO-MO 的三个基本原则是什么？

答案：能量相近原则(2分)、最大重叠原则(2分)、对称性匹配原则(1分)

2.画出H 与Li 形成HLi 分子的分子轨道能级图，标明轨道标号及电子占据情况

答案：HLi

分子轨道示意图

注：H 、Li 原子组态各1分，HLi 电子组态3分，标明分子轨道类型1分。