结构化学习题答案(3)
结构化学答案3
03 共价键和双原子分子的结构化学【3.1】试计算当Na +和Cl +相距280pm 时,两离子间的静电引力和万有引力;并说明讨论化学键作用力时,万有引力可以忽略不计。
(已知:完有引力11122, 6.710m m F GG r -==⨯22N m kg -⋅⋅;静电引力922122,9.010q q F KK N m C r -==⨯⋅⋅)解:万有引力 静电引力由上计算可见,在这情况下静电引力比万有引力大3410倍,所以万有引力可以忽略不计。
【3.2】写出2O ,2O +,22O -的键级,键长长短次序和磁性。
解:分子(或离子) 键 级 2.521.51键长次序磁 性顺磁 顺磁 顺磁 抗磁【3.3】2H 分子基态的电子组态为()21s σ,其激发态有()a 1s s σσ*↑↓,()*11s s b σσ↑↑,()*11s s c σσ↑↓试比较()a ,()b ,()c 三者能级的高低次序,说明理由,能量最低的激发态是顺磁性还是反磁性?解:ca b E E E >。
因为(c )中两个电子都在反键轨道上,与H 原子的基态能量相比,c E 约高出2β-。
而(a )和(b )中的2个电子分别处在成键轨道和反键轨道上,a E 和b E 都与H 原子的基态能量相近,但(a )中2个电子的自旋相反,(b )中的2个电子的自旋相同,因而a E 稍高于b E 。
能级最低的激发态(b )是顺磁性的。
【3.4】试比较下列同核双原子分子:2B ,2C ,2N ,2O ,2F 的键级、键能和键长的大小关系,在相邻两个分子间填入“”或“”符号表示。
解:【3.5】基态2C 为反磁性分子,试写出其电子组态;实验测定2C 分子键长为124pm ,比C 原子共价双键半径和()267pm ⨯短,试说明其原因。
解:2C 分子的基组态为:由于s-p 混杂,1u σ为弱反键,2C 分子的键级在23之间,从而使实测键长比按共价双键半径计算得到的值短。
结构化学课后习题及答案
θ = arcsinθ = arcsin Δpx px
⎛ 6.626 ×10−28 J s m−1 ⎞
arcsin
⎜ ⎝
5.402
×10−23
J
s
m−1
⎟ ⎠
arcsin 10−5
≈ 0o
这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进,落到同一个点上。因此,用光学光栅观察不到电子
0
根据定义,ψ n ( x) 和ψ n' ( x) 互相正交。
【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为
ϕn ( x) =
2 sin nπ x ll
n = 1, 2,3⋅⋅⋅
式中 l 是势箱的长度, x 是粒子的坐标 (0 < x < l ) ,求粒子的能量,以及坐标、动量的平均
值。
解:(1)将能量算符直接作用于波函数,所得常数即为粒子的能量:
ex ,sin x, 2 cos x, x3,sin x + cos x
d2 = ex
d2
解: d x2
, ex 是 d x2 的本征函数,本征值为 1。
d2 sin x = 1× sin x,
d2
d x2
sin x 是 d x2 的本征函数,本征值为 1。
d2 d x2
(2cos
x
)
=
2cos
x
id 【1.13】 eimφ 和 cos mφ 对算符 dφ 是否为本征函数?若是,求出本征值。
= 9.403×10-11m (3) λ = h = h
p 2meV
=
6.626×10−34 J ⋅ s
2 × 9.109×10−31kg ×1.602 ×10−19 C × 300V
结构化学课后习题答案
结构化学课后习题答案北师⼤结构化学课后习题第⼀章量⼦理论基础习题答案1 什么是物质波和它的统计解释?参考答案:象电⼦等实物粒⼦具有波动性被称作物质波。
物质波的波动性是和微粒⾏为的统计性联系在⼀起的。
对⼤量粒⼦⽽⾔,衍射强度(即波的强度)⼤的地⽅,粒⼦出现的数⽬就多,⽽衍射强度⼩的地⽅,粒⼦出现的数⽬就少。
对⼀个粒⼦⽽⾔,通过晶体到达底⽚的位置不能准确预测。
若将相同速度的粒⼦,在相同的条件下重复多次相同的实验,⼀定会在衍射强度⼤的地⽅出现的机会多,在衍射强度⼩的地⽅出现的机会少。
因此按照波恩物质波的统计解释,对于单个粒⼦,ψψ=ψ*2代表粒⼦的⼏率密度,在时刻t ,空间q 点附近体积元τd 内粒⼦的⼏率应为τd 2ψ;在整个空间找到⼀个粒⼦的⼏率应为 12=ψ?τd 。
表⽰波函数具有归⼀性。
2 如何理解合格波函数的基本条件?参考答案合格波函数的基本条件是单值,连续和平⽅可积。
由于波函数2ψ代表概率密度的物理意义,所以就要求描述微观粒⼦运动状态的波函数⾸先必须是单值的,因为只有当波函数ψ在空间每⼀点只有⼀个值时,才能保证概率密度的单值性;⾄于连续的要求是由于粒⼦运动状态要符合Schr?dinger ⽅程,该⽅程是⼆阶⽅程,就要求波函数具有连续性的特点;平⽅可积的是因为在整个空间中发现粒⼦的概率⼀定是100%,所以积分?τψψd *必为⼀个有限数。
3 如何理解态叠加原理?参考答案在经典理论中,⼀个波可由若⼲个波叠加组成。
这个合成的波含有原来若⼲波的各种成份(如各种不同的波长和频率)。
⽽在量⼦⼒学中,按波函数的统计解释,态叠加原理有更深刻的含义。
某⼀物理量Q 的对应不同本征值的本征态的叠加,使粒⼦部分地处于Q 1状态,部分地处于Q 2态,……。
各种态都有⾃⼰的权重(即成份)。
这就导致了在态叠加下测量结果的不确定性。
但量⼦⼒学可以计算出测量的平均值。
4 测不准原理的根源是什么?参考答案根源就在于微观粒⼦的波粒⼆象性。
《结构化学》第三章习题答案
《结构化学》第三章习题答案3001 ( A, C )3002 H ab =∫ψa [-21∇2- a r 1 - br 1 +R 1 ] ψb d τ =E H S ab + R 1 S ab - ∫a r 1ψa ψb d τ= E H S ab + K因 E H = -13.6e V , S ab 为正值,故第一项为负值; 在分子的核间距条件下, K 为负值。
所以 H ab 为负值。
3003 ∫ψg ψu d τ=(4 - 4S 2)-1/2∫(ψa s 1+ψb s 1)((ψa s 1-ψb s 1)d τ = (4 - 4S 2)-1/2∫[ψa s 12 -ψb s 12 ] d τ= (4 - 4S 2)-1/2 [ 1 - 1 ] = 0故相互正交。
3004 ( C )3006 描述分子中单个电子空间运动状态的波函数叫分子轨道。
两个近似 (1) 波恩 - 奥本海默近似 ( 核质量 >> 电子质量 )(2) 单电子近似 (定态)3007 单个电子3008 (B)3009 (1) 能级高低相近(2) 对称性匹配(3) 轨道最大重叠3010 不正确3011 (B)3012 ψ= (0.8)1/2φA + (0.2)1/2φB3013 能量相近, 对称性匹配, 最大重叠> , < 或 < , >3014 正确3015 不正确3016 σ π π δ30173018 z3019 (C)3020 π3021 σ轨道: s -s , s -p z , s -d z , p z –p z , p z -2z d , 2z d -2z d ,π轨道p x –p x ,p x –d xz ,p y –p y ,p y –d yz ,d yz –d yz ,d xz –d xzδ轨道:d xy -d xy , d 22y x -- d 22y x -3022 σ δ π 不能 不能3023 (B)3024 原子轨道对 分子轨道p z -d xy ×p x -d xz πd 22y x -- d 22y x - δ2z d -2z d σp x –p x π3025 1σ22σ21π43σ2 , 3 , 反磁3026 d xy , δ3027 p y , d xy3028 C 2 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )2+2 s -p 混杂显著.因1σu 为弱反键,而1σg 和1πu 均为强成键,故键级在2-3之间.3029 N 2: (1σg )2(1σu )2(1πu )4(2σg )2O 2: σ2s 2σ2s σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *π2py *1或 ( 1σg )2(1σu )22σg 2(1πu )4(1πg )23030 ( 1σg )2( 1σu )2( 1πu )4( 2σg )2的三重键为 1 个σ键 (1σg )2,2个π键 (1πu )4,键级为 3( 1σu )2和(2σg )2分别具有弱反键和弱成键性质, 实际上成为参加成键作用很小的两对孤对电子,可记为 :N ≡N: 。
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。
江元生《结构化学》课后习题答案
第一章 量子理论1. 说明⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2cos ),(0t x a t x a νλπ及⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2sin ),(0t x a t x a νλπ都是波动方程22222),(1),(t t x a c x t x a ∂∂=∂∂的解。
提示:将),(t x a 代入方程式两端,经过运算后,视其是否相同。
解:利用三角函数的微分公式)cos()sin(ax a ax x=∂∂和)sin()cos(ax a ax x -=∂∂,将⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2c o s ),(0t x a t x a νλπ代入方程:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∂∂=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2cos 2 ) (2sin 2 ) (2cos ) (2cos 2000022t x a t x x a t x x x a t x a x νλπλπνλπλπνλπνλπ左边 ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2cos 2 ) (2sin 2 ) (2cos ) (2cos 122020200222t x c a t x x c a t x t t c a t x a t c νλππννλππννλπνλπ右边 对于电磁波νλ=c ,所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2cos ),(0t x a t x a νλπ是波动方程的一个解。
对于⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=) (2sin ),(0t x a t x a νλπ,可以通过类似的计算而加以证明:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2sin 2) (2sin 20022t x a t x a x νλπλπνλπ左边()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=) (2sin 2) (2sin 12200222t x c a t x a t c νλππννλπ右边2. 试根据Planck 黑体辐射公式,推证Stefan 定律:4 T I σ=,给出σ的表示式,并计算它的数值。
结构化学课后答案第3章双原子分子的结构与分子光谱
第3章双原子分子的结构与分子光谱习题答案1. CO是一个极性较小的分子还是极性较大的分子?其偶极距的方向如何?为什么?解:CO是一个异核双原子分子。
其中氧原子比碳原子多提供2个电子形成配位键::C=0:氧原子的电负性比碳原子的高,但是在CO分子中,由于氧原子单方面向碳原子提供电子,抵消了部分碳氧之间的电负性差别引起的极性,所以说CO是一个极性较小的分子。
偶极矩是个矢量,其方向是由正电中心指向负电中心,CO的偶极距4 = 0.37 10-30c m,氧原子端显正电,碳原子端显负电,所以CO分子的偶极距的方向是由氧原子指向碳原子。
2. 在N2, NO , O2, C2, F2, CN, CO, XeF中,哪几个得电子变为AB-后比原来中性分子键能大,哪几个失电子变为AB+后比原来中性分子键能大?解:就得电子而言,若得到的电子填充到成键电子轨道上,则AB-比AB键能大,若得到得电子填充到反键分子轨道上,则AB-比AB键能小。
就失电子而言,若从反键分子轨道上失去电子,则AB+比AB键能大,若从成键轨道上失去电子,则AB+比AB键能小。
2 2 4 2(1) N2 :(1「g) (1%) (V:u) (2^) 键级为3N2 :(l-g)2(l u)2(V:u)4(^g)1键级为2.5N2—:(16)2(1%)2(1L)4(26)2(2二u)1键级为2.5N2的键能大于N2+和N2的键能(2) NO : (1-)2(2-)2(1T)4(3-)2(27.)1键级为 2.5NO : (1;「)2(2二)2(1二)4(3二)2键级为32 2 4 2 2 ”NO:(1G (2G (1 二)(3匚)(2二) 键级为2所以NO的键能小于NO+的键能,大于NO-的键能⑶亠 2 2 2 2 2 4 1O2 :1;「g1;「u2;「g2;「u3;键级为2.5,2 2 2 2 2 4 2O2 :1;初汛2 汪2;二3汪1 二u1 二g 键级为2,2, 2 c 2 c 2小2, 4, 3O2 :1汪1汛2汪263;[1—1二9键级为1.5, 所以。
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 )。
结构化学第三章
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 φφψ21+=,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 28.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 29.NO 分⼦的⼀个成键轨道O N c c φφψ21+=,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.1uπc.1gπd.3u σ答案:c.13. N 2的最低空轨道(LUMO)是( ) a.3g σ b.1uπc.1gπd.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,dxyb. p x, dz 2c.p y , dz 2d. 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. COd. 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Rr r Hb a 11121?2+--?-=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。
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。
结构化学答案3
”或“ ”符号表示。
解:
键级
键能
键长
【3.5】基态 C2 为反磁性分子,试写出其电子组态;实验测定
C 2 分子键长为 124 pm ,比 C
原子共价双键半径和 2 67pm 短,试说明其原因。
解: C2 分子的基组态为:
由于 s-p 混杂, 1 u 为弱反键, C2 分子的键级在 2 3 之间,从而使实测键长比按共价双键
是非键轨道,即电离的电子是由 O 和 F 提供的非键电子,因此, OH 和 HF 的第一电离能差
值与 O 原子和 F 原子的第一电离能差值相等。
( e) S 1/ 2, 1 ,基态光谱项为: 2
【 3.15】
H
79
Br
在远红外区有一系列间隔为
16.94cm 1 的谱线,计算 HBr 分子的转动惯量
和平衡核间距。
(e) 写出它的基态光谱项。
解:( a) H 原子的 1s 轨道和 O 原子的 2 pz 轨道满足对称性匹配、能级相近(它们的能
级 都 约 为 - 13.6eV ) 等 条 件 , 可 叠 加 形 成
2
2
3
1 2 1。
轨 道 。 OH 的 基 态 价 电 子 组 态 为
2
2
3
1 实 际 上 是 O 原 子 的 2s , 而 1 实 际 上 是 O
(b) 振动频率为:
(c) 振动零点能为:
(d)
H
127
I
的约化质量为:
H127I 的力常数为:
【 3.20】在 CO 的振动光谱中观察到
2169.8cm 1 强吸收峰,若将 CO 的简正振动看做谐振
子,计算 CO 的简正振动频率、力常数和零点能。
厦门大学结构化学第3章答案
, , ,S , S
v v v
1 3
5 3
注:群中的对称元素可按相似变换分类。相互共轭元素的一个集合构成群的一类。即:
K ( A) gi agi1 , g i 跑遍所有的群元素。
1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 (3) 0 0 10 0 1 0 0 1
注: 反映的矩阵表示:
真转动的矩阵表示:
1 0 0 x x xy : 0 1 0 y y 0 0 1 z z
i ,为 4n 4 2 8 阶群。
间二氯苯: C2 v ,一个 C2 主轴,2 个 v 。为 2n 2 2 4 阶群。 氯苯: C2 v ,一个 C2 主轴,2 个 v 。为 2n 2 2 4 阶群。 苯: D2 h ,垂直于对二氯苯平面的 C2 主轴,2 个 C2 轴,有分子平面 h ,2 个 v , i , 为 4n 4 2 8 阶群。
3.2 CO 和 CO2 都是直线型分子,试写出这两个分子各自的对称元素。 解: CO: 对称元素:对称轴( C )、对称面( 个 v ) CO2(O=C=O) 对称元素:对称轴( C , 个 C2 )、对称面( 个 v , h )、对称心( i ),映转轴( S )
3.3 分别写出顺式和反式丁二稀分子的对称元素。 解: ①顺式丁二烯:对称轴( C2 ),对称面(2 个 v ) ②反式丁二稀: 对称轴( C2 ),对称面( h ),对称心( i )
结构化学课后习题答案
结构化学课后习题答案结构化化学课后习题答案一、化学键与分子结构1. 选择题a) 正确答案:D解析:选择题中,选项D提到了共价键的形成是通过电子的共享,符合共价键的定义。
b) 正确答案:B解析:选择题中,选项B提到了离子键的形成是通过电子的转移,符合离子键的定义。
c) 正确答案:C解析:选择题中,选项C提到了金属键的形成是通过金属原子之间的电子云重叠,符合金属键的定义。
d) 正确答案:A解析:选择题中,选项A提到了氢键的形成是通过氢原子与高电负性原子之间的吸引力,符合氢键的定义。
2. 填空题a) 正确答案:共价键解析:填空题中,根据问题描述,两个非金属原子之间的键称为共价键。
b) 正确答案:离子键解析:填空题中,根据问题描述,一个金属原子将电子转移到一个非金属原子上形成的键称为离子键。
c) 正确答案:金属键解析:填空题中,根据问题描述,金属原子之间的电子云重叠形成的键称为金属键。
d) 正确答案:氢键解析:填空题中,根据问题描述,氢原子与高电负性原子之间的吸引力形成的键称为氢键。
二、有机化学1. 选择题a) 正确答案:C解析:选择题中,选项C提到了烷烃是由碳和氢组成的,符合烷烃的定义。
b) 正确答案:D解析:选择题中,选项D提到了烯烃是由含有一个或多个双键的碳原子组成的,符合烯烃的定义。
c) 正确答案:B解析:选择题中,选项B提到了炔烃是由含有一个或多个三键的碳原子组成的,符合炔烃的定义。
d) 正确答案:A解析:选择题中,选项A提到了芳香烃是由芳香环结构组成的,符合芳香烃的定义。
2. 填空题a) 正确答案:醇解析:填空题中,根据问题描述,含有羟基(-OH)的有机化合物称为醇。
b) 正确答案:醚解析:填空题中,根据问题描述,含有氧原子连接两个碳原子的有机化合物称为醚。
c) 正确答案:酮解析:填空题中,根据问题描述,含有羰基(C=O)的有机化合物称为酮。
d) 正确答案:酯解析:填空题中,根据问题描述,含有羧基(-COO)的有机化合物称为酯。
结构化学答案
03 共价键和双原子分子的结构化学【3.1】试计算当Na +和Cl +相距280pm 时,两离子间的静电引力和万有引力;并说明讨论化学键作用力时,万有引力可以忽略不计。
(已知:完有引力11122, 6.710m m F GG r -==⨯22N m kg -⋅⋅;静电引力922122,9.010q q F KK N m C r -==⨯⋅⋅)解:万有引力 静电引力由上计算可见,在这情况下静电引力比万有引力大3410倍,所以万有引力可以忽略不计。
【3.2】写出2O ,2O +,22O -的键级,键长长短次序和磁性。
解:分子(或离子) 键 级 2.521.51键长次序磁 性顺磁 顺磁 顺磁 抗磁【3.3】2H 分子基态的电子组态为()21s σ,其激发态有()a 1s s σσ*↑↓ ,()*11s s b σσ↑↑,()*11s s c σσ↑↓试比较()a ,()b ,()c 三者能级的高低次序,说明理由,能量最低的激发态是顺磁性还是反磁性?解:ca b E E E >。
因为(c )中两个电子都在反键轨道上,与H 原子的基态能量相比,c E 约高出2β-。
而(a )和(b )中的2个电子分别处在成键轨道和反键轨道上,a E 和b E 都与H 原子的基态能量相近,但(a )中2个电子的自旋相反,(b )中的2个电子的自旋相同,因而a E 稍高于b E 。
能级最低的激发态(b )是顺磁性的。
【3.4】试比较下列同核双原子分子:2B ,2C ,2N ,2O ,2F 的键级、键能和键长的大小关系,在相邻两个分子间填入“”或“”符号表示。
解:【3.5】基态2C 为反磁性分子,试写出其电子组态;实验测定2C 分子键长为124pm ,比C 原子共价双键半径和()267pm ⨯短,试说明其原因。
解:2C 分子的基组态为:由于s-p 混杂,1u σ为弱反键,2C 分子的键级在23之间,从而使实测键长比按共价双键半径计算得到的值短。
结构化学章节习题(含答案)
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 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、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?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.(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?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.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:(()23213212232221223222123332?r 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。
结构化学课后答案
一、练习题1.立方势箱中的粒子,具有的状态量子数,是A. 211 B. 231 C. 222 D. 213。
(参考答案)解:(C)。
2.处于状态的一维势箱中的粒子,出现在处的概率是多少?A.B.C.D.E.题目提法不妥,以上四个答案都不对。
(参考答案)解:(E)。
3.计算能量为100eV光子、自由电子、质量为300g小球的波长。
( )(参考答案)解:光子波长自由电子300g小球。
4.根据测不准关系说明束缚在0到a范围内活动的一维势箱中粒子的零点能效应。
(参考答案)解:。
5.链状共轭分子在波长方向460nm处出现第一个强吸收峰,试按一维势箱模型估计该分子的长度。
(参考答案)解:6.设体系处于状态中,角动量和有无定值。
其值是多少?若无,求其平均值。
(参考答案)解:角动量角动量平均值7.函数是不是一维势箱中粒子的一种可能的状态?如果是,其能量有没有确定值?如有,其值是多少?如果没有确定值,其平均值是多少?(参考答案)解:可能存在状态,能量没有确定值,8.求下列体系基态的多重性。
(2s+1) (1)二维方势箱中的9个电子。
(2)二维势箱中的10个电子。
(3)三维方势箱中的11个电子。
(参考答案)解:(1)2,(2)3,(3)4。
9.在0-a间运动的一维势箱中粒子,证明它在区域内出现的几率。
当,几率P怎样变?(参考答案)解:10.在长度l的一维势箱中运动的粒子,处于量子数n的状态。
求 (1)在箱的左端1/4区域内找到粒子的几率?(2)n为何值,上述的几率最大?(3),此几率的极限是多少?(4)(3)中说明什么?(参考答案)解:11.一含K个碳原子的直链共轭烯烃,相邻两碳原子的距离为a,其中大π键上的电子可视为位于两端碳原子间的一维箱中运动。
取l=(K-1)a,若处于基组态中一个π电子跃迁到高能级,求伴随这一跃迁所吸收到光子的最长波长是多少?(参考答案)解:12.写出一个被束缚在半径为a的圆周上运动的质量为m的粒子的薛定锷方程,求其解。
结构化学1~8在线测试答案
复查测验:测试题3(分子的对称性与点群)用户学生周怡青周怡青已提交14-4-27 上午10:30名称测试题3(分子的对称性与点群)状态已完成分数得100 分,满分100 分说明问题1得10 分,满分10 分下面说法正确的是:所选答案:镜面σd一定也是镜面σv 正确答案:镜面σd一定也是镜面σv问题2得10 分,满分10 分下面说法正确的是:所选答案:分子中若有C4,又有i,则必有σ正确答案:分子中若有C4,又有i,则必有σ问题3得10 分,满分10 分如果图形中有对称元素S6,那么该图形中必然包含:所选答案:C3,i正确答案:C3,i问题4得10 分,满分10 分B2H6所属点群是:所选答案:D2h正确答案:D2h问题5得10 分,满分10 分下列分子具有偶极矩且不属于C n v的分子是:所选答案:H2O2正确答案:H2O2问题 6得 10 分,满分 10 分萘分子所属点群为:所选答案: D 2h 正确答案:D 2h问题 7得 10 分,满分 10 分丙二烯分子所属点群为:所选答案: D 2d 正确答案:D 2d问题 8得 10 分,满分 10 分与 NH 3 分子属于不同点群的分子是:所选答案: BF 3 正确答案:BF 3问题 9得 10 分,满分 10 分与 H 2O 分子不同点群的分子是:所选答案: CO 2 正确答案:CO 2问题 10得 10 分,满分 10 分既具有偶极矩,又具有旋光性的分子必属于点群是:所选答案: C n 正确答案:C n复查测验: 测试题4(第四章 双原子分子的结构和性质)用户 学生 周怡青 周怡青已提交 14-4-27上午11:16 名称 测试题4(第四章 双原子分子的结构和性质) 状态 已完成分数 得100 分,满分 100 分 说明问题 1得 10 分,满分 10 分对AB 型分子,ψ=C 1φA +C 2φB ,若C 1>C 2,则该键的极性:所选答案: A 端负 正确答案:A 端负问题 2得 10 分,满分 10 分π型分子轨道的特点是:所选答案: 有一个含键轴的节面 正确答案:有一个含键轴的节面问题 3得 10 分,满分 10 分MO 理论采用了单电子近似,所以不考虑电子的相互作用。
结构化学课后习题答案
结构化学课后习题答案结构化学是化学学科中的一个重要分支,它主要研究原子、分子以及晶体的结构和性质。
课后习题是帮助学生巩固和深化课堂知识的重要手段。
以下是一些结构化学课后习题的答案示例,请注意,这些答案仅为示例,具体习题的答案需要根据实际的习题内容来确定。
习题一:原子轨道的基本概念1. 描述s、p、d、f轨道的基本形状和特征。
- s轨道:球形,对称性高,只有一个轨道。
- p轨道:哑铃形,有两个主瓣,对称性较低,有三个轨道。
- d轨道:具有更复杂的形状,如四叶草形等,有五个轨道。
- f轨道:形状更为复杂,有七个轨道。
2. 解释原子轨道的量子数。
- 主量子数n:决定电子层,n越大,电子离原子核越远。
- 角量子数l:决定轨道形状,l的不同值对应不同的轨道类型。
- 磁量子数m:决定轨道在空间的取向。
- 自旋量子数s:描述电子自旋状态。
习题二:分子几何结构1. 描述价层电子对互斥理论(VSEPR)的基本原理。
- VSEPR理论基于电子对的排斥作用,认为电子对会尽可能地分布在原子周围,以减少排斥力,从而形成稳定的分子几何结构。
2. 根据VSEPR理论,预测CO2分子的几何形状。
- CO2分子中,碳原子有两个双键氧原子,没有孤对电子,根据VSEPR理论,分子呈线性结构。
习题三:晶体结构1. 解释晶体的布拉维格子和晶系。
- 布拉维格子:描述晶体中原子排列的几何结构,有简单立方、体心立方、面心立方等。
- 晶系:根据晶体的对称性,晶体可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系等。
2. 描述面心立方(FCC)晶体的特点。
- FCC晶体中,每个原子周围有12个相邻原子,形成紧密堆积结构,具有较高的对称性和密堆积度。
习题四:化学键1. 区分离子键、共价键和金属键。
- 离子键:由正负离子之间的静电吸引形成。
- 共价键:由原子间共享电子对形成,常见于非金属元素之间。
- 金属键:由金属原子与自由电子云之间的相互作用形成。
2. 描述氢键的特点及其在分子间作用中的影响。
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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《结构化学》第三章习题3001 H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - b r 1 +R1, 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3002 分析 H 2+的交换积分(β积分) H ab 为负值的根据。
3003 证明波函数 ()()()()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++=是相互正交的。
3004 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3006 什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念?这些近似的根据是什么?3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3008 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3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。
3010 在 LCAO-MO 中,所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。
这种说法是否正确?3011 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 ij (B) (c ij )2(C) (c ij )1/2 (D) (c ij )-1/23012 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φA 原子轨道上出现的概率为80%, B 原子的φB 原子轨道上出现的概率为20%, 写出该分子轨道波函数 。
3013 设φA 和φB 分别是两个不同原子 A 和 B 的原子轨道, 其对应的原子轨道能量为E A 和E B ,如果两者满足________ , ____________ , ______ 原则可线性组合成分子轨道 = c A φA + c B φB 。
对于成键轨道, 如果E A ______ E B ,则 c A ______ c B 。
(注:后二个空只需填 "=" , ">" 或 "等比较符号 )3014 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。
这一说法是否正确?3015 凡是成键轨道都具有中心对称性。
这一说法是否正确?3016 试以 z 轴为键轴, 说明下列各对原子轨道间能否有效地组成分子轨道,若可能,则填写是什么类型的分子轨道。
3017 判断下列轨道间沿z 轴方向能否成键。
如能成键, 则在相应位置上填上分子轨道的名称。
3018 AB 为异核双原子分子,若φA yz d 与φB y p 可形成π型分子轨道,那么分子的键轴为____轴。
3019 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3020 若双原子分子 AB 的键轴是z 轴,则φA 的 d yz 与φB 的 p y 可形成________型分子轨道。
3021 现有4s ,4p x ,4p y ,4p z ,32d z ,3 d 22y x -,3d xy ,3d xz ,3d yz 等九个原子轨道,若规定z 轴为键轴方向,则它们之间(包括自身间)可能组成哪些分子轨道?各是何种分子轨道?3022 以z 轴为键轴,按对称性匹配原则, 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",空白者按未答处理。
3023 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 xz3024 以 z 轴为键轴,下列"原子轨道对"之间能否形成分子轨道?若能,写出是什么轨道,若不能, 画"×" 。
原子轨道对 分子轨道p z ─d xyp x ─d xzd 22y x -─ d 22y x -2d z ─2d zp x ─p x3025 CO 分子价层基组态电子排布为_____________________________,_______________, 磁性________________。
3026 在 z 方向上能与 d xy 轨道成键的角量子数 l ≤2 的 原子轨道是 ____________ ,形成的分子轨道是_________轨道。
3027 在 x 方向上能与 d xy 轨道成键的角量子数l ≤2 的原子轨道是 ______ _______ 。
3028 写出N 2分子的基态价电子组态及其键级,说明原因。
3029 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态:N 2:_____________________________ ,O 2:_____________________________ 。
3030 写出N 2基态时的价层电子组态,并解N 2的键长(109.8?pm)特别短、键能(942 ?kJ ·mol -1)特别大的原因。
3031 写出下列分子的分子轨道的电子组态(基态), 并指明它们的磁性。
O 2 , C 23032 C2+的分子轨道为_________________,键级___________________;HCl 的分子轨道为________________,键级___________________ 。
3033 按照简单分子轨道理论:(1) HF 分子基组态电子排布为___________________________,键级_______________,磁性________________。
(2) O2-离子基组态电子排布为_____________________________,键级_______________,磁性________________。
3034 Cl2分子的HOMO 是_______________,LUMO 是_________________。
3035 写出CN-的价电子组态及键级。
3036 CF 和CF+哪一个的键长短些。
3037 请写出Cl2,O2+和CN-基态时价层的分子轨道表示式,并说明是顺磁性还是反磁性。
3038 下列分子或离子净成键电子数为1 的是:-------------------------- ( )N+(E) Li2(A) He2+(B) Be2(C)B2+(D)23039 下列分子中哪一个顺磁性最大:-------------------------- ( )(A) N2+(B) Li2(C) B2(D) C2(E) O2-3040 写出NF+的价电子组态、键级和磁性。
3041 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+> OF3042 OF,OF+,OF-三个分子中,键级顺序为________________。
3043 比较下列各对分子和离子的键能大小:N2,N2+( )O2,O2+( )OF,OF-( )CF,CF+( )Cl2,Cl2+( )3044 CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子?其偶极矩的方向如何?为什么?3045 OH 基的第一电离能是13.2?eV ,HF 的第一电离能是16.05?eV ,它们的差值几乎与O原子和F原子的2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同,请用分子轨道理论解释这个结果。
3046 试用分子轨道理论讨论OH 基的结构。
(1) 写出OH 基的电子组态并画出能级图;(2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子;(3) 讨论此轨道的性质;(4) 比较OH 基和OH-基的最低电子跃迁的能量大小。
3047 HF 分子以何种键结合?写出这个键的完全波函数。
3048 已知H 原子的电负性为2.1 ,F 原子的电负性为4.0 ,H2的键长为74 pm ,F2的键长为142 pm 。
现由H 原子和F 原子结合成HF 分子,(1) 写出HF 分子的电子组态;(2) 利用共价半径及电负性差值计算HF 分子的键长。
3049 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______________ 。
3050 用分子轨道理论预测N22-,O22-和F22-能否稳定存在?它们的键长与其中性分子相对大小如何?3051 用分子轨道理论预测N2+,O2+和F2+能否稳定存在;它们的键长与其中性分子相对大小如何?3052 用分子轨道理论估计N2,O2,F2,O22+和F2+等是顺磁分子还是反磁分子。
3053 判断NO 和CO 哪一个的第一电离能小,原因是什么?3054 HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是_________________________ 。
3055 下列分子的正离子和中性分子相比,解离能的大小如何:N2,NO,O2,C2,F2,CN,CO3056(1) 写出O2分子的电子结构,分析其成键情况,并解释O2分子的磁性;(2) 列出O22-,O2-,O2和O2+的键长次序;(3) 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O2,O2+和O2-所产生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。
3057 下列分子中,键能比其正离子的键能小的是____________________ 。
键能比其负离子的键能小的是________________________ 。
O2,NO,CN,C2,F23058 下列各对中哪一个有较大的解离能:Li2与Li2+;ㄧ与C2+;O2与O2+;与F2+。