结构化学期末试卷及答案知识讲解

03级化学专业《结构化学》课程期末试卷(A)

（参考答案和评分标准）

一 选择题(每题2分，共30分)

1.由一维势箱的薛定谔法方程求解结果所得的量子数n,下面论述正确的是………………………………..............................( C )

A. 可取任一整数

B. 与势箱宽度一起决定节点数

C. 能量与n 2成正比

D. 对应于可能的简并态

2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n,l,m,m s )中,哪一组是合理的?………………………………………...............( A )

A. （2，1，-1，-1/2 ）

B. （0，0，0，1/2）

C. （3，1，2，1/2）

D. （2，1，0，0）

3. 丙二烯分子所属的点群........................................................( D )

A. C 2v

B. D 2

C. D 2h

D. D 2d

4. 2,4,6－三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是....( E )

A. π1216

B. π1418

C. π1618

D. π1616

E. π1620

5. 对于),(~2

,φθφθY 图，下列叙述正确的是...................( B )

A.

曲面外电子出现的几率为0 B.

曲面上电子出现的几率相等 C.

原点到曲面上某点连线上几率密度相等 D.

n 不同，图形就不同

6. Mg(1s 22s 22p 63s 13p 1)的光谱项是..............................................( D )

A. 3P,3S;

B. 3P,1S;

C. 1P,1S;

D. 3P,1P

7. 下列分子中哪一个顺磁性最大................................................( C )

A. N 2+

B. Li 2

C. B 2

D. C 2

E. O 2-

8. 若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠........( B )

A. s

B. d xy

C. p z

D. d xz

9. CO 2分子没有偶极矩，表明该分子是：-------------------------------------( D )

(A) 以共价键结合的 (B) 以离子键结合的

(C) V 形的 (D) 线形的，并且有对称中心 (E) 非线形的

10. 关于原子轨道能量的大小，如下叙述正确的是......(D)

A.

电子按轨道能大小顺序排入原子 B.

原子轨道能的高低可用（n+0.7l ）判断 C.

同种轨道的能量值是一个恒定值 D.

不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同

11. 已知Rh 的基谱项为4F 9/2，则它的价电子组态为.....( A )

A. s 1d 8

B. s 0d 9

C. s 2d 8

D. s 0d 10

12. 线性变分法处理H 2+ 中得到α，β，S ab 积分，对它们的取值，下列论述有错的是……………...........................................(D)

A. α约等于S H E 1

B. β只能是负值

C. R 值大，α值小

D. R 值大，β值大

13. 下列分子可能具有单电子π键的是……………………(D)

A. N 2+

B. C 2-

C. B 2+

D. O 2-

14. 下列分子具有偶极矩，而不属于C nv 的是..……....( A )

A. H 2O 2

B. NH 3

C. CH 2Cl 2

D. H 2C=CH 2

15. 当φαi 代表α原子的i 原子轨道时，∑==n i i i

C 1αφψ是….( B )

LCAO-MO B. 杂化轨道 C. 原子轨道 D. 大π键分子轨道

二 填空题(20分)

1. 测不准关系是___ ∆x ·∆p x ≥ π

2h ，它说明 微观物体的坐标和动量不能同时测准, 其不确定度的乘积不小于

π

2h 。 2. 双原子分子成键三原则是____能量相近，对称性匹配，最大重叠______

________________________________________________________;

3. 写出下列原子基态时的能量最低的光谱支项；

(1). Be(Z=4) ( 1S 0 ) (2). O(Z=8) ( 3P 2 )

(3). C(Z=6) ( 3P 0 ) (4). V(Z=23) ( 4F 3/2 )

4. p x -p x 轨道迎头重叠形成____σ_____键；

5. 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_______(1σg )2(1σu )2(1πu )4(2σg )2________

O 2_____ σ2s 2σ2s σ2pz 2π2px 2π2py 2π2px *π2py *1 ( 1σg )2(1σu )22σg 2(1πu )4(1πg )2

6. 写出下列分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型

HgCl 2_____ sp , 直线形; ________________,

Co(CO)4-_____ sp 3, 正四面体; ________________;

7. 已知丁二烯四个分子轨道为:

43211φφφφψA B B A +++=

43212φφφφψB A A B +-+=

43213φφφφψB A A B +--=

43214φφφφψA B B A -+-=

则其第一激发态的π键级P 12=___2AB___;P 23=___2B 2____。

8. 离域π键可分为正常离域π键，如___丁二烯, ∏44 ___分子中存在___∏44___；多电子离域π键，如___BF 3_______分子中存在__ ∏46 ______。

三. 问答题(50分)

1. 试用价电子对互斥理论推测下列分子的可能几何构型：

HgBr 2 (直线形) ZrCl 4 （四面体） NF 3 （三角锥形） IO 3－ （三角锥形） XeOF 4

(四方锥形)

2. 下列分子中有无大π键，如有的话写出符号πn m

CH 2＝CH －CH 2－CH ＝CH 2 (无)， CH 2＝C ＝O )∏33，C 6H 5Cl ∏78 ，

CO(NH 2)2 ∏46 ，C 6H 5－CH ＝CH －C 6H 5 ∏1414

3. 为什么存在H 3O +和NH 4+，而不存在CH 5+？为什么存在SF 6而不存在OF 6？

根据价键理论和分子轨道理论，原子的数目主要取决于该原子能够提供的符合成键条件的原子轨道数目。C ，N ，O ，他们的原子都自由四个价层轨道，最多可形成4个共价单键。

4. 在用HMO 法处理某共轭分子时，它的久期行列式为：

01

00001

10010

1100001100

00110

1001=x x x x x x 试给出该共轭分子的结构式 (只画出σ骨架) 。

5. (a)What values are permitted for the orbital angular momentum (azimuthal) quantum number l for an electron with principal quantum number n = 4 ?

(b) How many different values for the magnetic quantum number are possible for an electron with orbital angular momentum quantum number l = 3 ?