结构化学期末考试试题.pdf

结构化学题目结构化学题目 一一.判断题判断题 1.( ) 由于微观粒子具有波粒二象性，所以不能用经典理论描述其运动状态由于微观粒子具有波粒二象性，所以不能用经典理论描述其运动状态 2.( ) 一维势箱的能级越高能级间隔越大一维势箱的能级越高能级间隔越大。 3.( ) 类氢离子体系，类氢离子体系，n 不同、不同、l 相同的所有原子轨道的角度分布是相同的相同的所有原子轨道的角度分布是相同的 4.( ) 零点能效应指的是微观粒子的能量为零。零点能效应指的是微观粒子的能量为零。 5.( ) 类氢离子体系，类氢离子体系，n 相同的全部原子轨道是能量简并的相同的全部原子轨道是能量简并的 6.( ) 定态就是微观粒子处于静止状态，因此，定态的波函数与时间无关。定态就是微观粒子处于静止状态，因此，定态的波函数与时间无关。 7.( ) 波函数波函数2Px2Px、2Py2Py、2Pz2Pz 分别是分别是211211、2121- -1 1、210210。 8.( ) 电子的自旋量子数为电子的自旋量子数为 S=S=1/21/2。 （。 （ ） 9.9.( )在中心力场近似中，多电子原子中单个电子的能为（在中心力场近似中，多电子原子中单个电子的能为（Z Z- -） 2 2 R/n R/n 2 2，因此，它的能 ，因此，它的能 量只与量只与 n n 有关。有关。 1010. .（ ）同核）同核双原子分子轨道中，成键分子轨道具有中心对称，反键分子轨道具有中心双原子分子轨道中，成键分子轨道具有中心对称，反键分子轨道具有中心 反对称。反对称。 11.11.（ ）N N2 2分子的键能比分子的键能比 N N2 2 + +分子的键能大。 分子的键能大。 12.12.（ ）B B2 2分子为顺磁性分子。分子为顺磁性分子。 13.（ ） 分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群 14.（ ） 同一种分子必然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同属于一个点群，不同种分子必然属于不同的点群 15（ ）分子中有分子中有 Sn轴，则此分子必然同时存在轴，则此分子必然同时存在 Cn轴和轴和 h面面 16.（ ） 镜面镜面 d一定也是镜面一定也是镜面 v 17（ ） 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 18.（ ） 分子中若有分子中若有 C4，又有，又有 i，则必有，则必有 19.（ ） 凡是平面型分子必然属于凡是平面型分子必然属于 Cs群群 20.（ ） 在任何情况下，在任何情况下， 2 n S=E 2121（ ）1 1、双原子分子轨道中，成键分子轨道具有中心对称，反键分子轨道双原子分子轨道中，成键分子轨道具有中心对称，反键分子轨道 具有中心反对称。具有中心反对称。 2222（ ）2 2、分子中若有分子中若有C C4 4，又有，又有i i，则必有，则必有 2323（ ）3 3、凡是平面型分子必然属于凡是平面型分子必然属于C Cs s群群 2424（ ）4 4、N N2 2分子的键能比分子的键能比 N N2 2 + +分子的键能大。 分子的键能大。 2525（ ）5 5、分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群、分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群 2626（ ）6 6、甲烷分子有对称中心。、甲烷分子有对称中心。 2727（ ）7 7、凡是直线型分子一定有、凡是直线型分子一定有 C C 轴。轴。 2828（ ）8 8、B B2 2分子为顺磁性分子。分子为顺磁性分子。 2929（ ）9 9、I I4 4是个独立的对称元素。是个独立的对称元素。 3030（ ）1010、杂化轨道是由不同原子的原子轨道线性组合而得到的。、杂化轨道是由不同原子的原子轨道线性组合而得到的。 二选择题二选择题 1、对于对于 O2 , O2- , O22-，何者具有最大的顺磁性？，何者具有最大的顺磁性？ （ A） AO2 BO2- CO22- 2、下列分子中下列分子中, 哪种分子有两个不成对电子哪种分子有两个不成对电子? （ A） AB2 BC2 CN2 3、下列哪种对称操作是真操作下列哪种对称操作是真操作 （B ） A反映反映 B旋转旋转 C反演反演 4、对于定域键对于定域键(即不包括共轭分子中的离域大键即不包括共轭分子中的离域大键) , 键级键级 BO 的定义是的定义是 （ C） A. 成键电子数成键电子数 B. （成键电子数（成键电子数 - 反键电子数）反键电子数） C. （成键电子数（成键电子数 - 反键电子数）反键电子数）/ 2 5、S 在室温下稳定存在的形式为正交硫在室温下稳定存在的形式为正交硫, 其中的分子是其中的分子是 S8 环环, 分子点群为分子点群为 （B ） A. C4v B. D4d C. D8h 6、晶系和晶体学点群各有多少种晶系和晶体学点群各有多少种? （A ） A. 7 种晶系种晶系, 32 种晶体学点群种晶体学点群 B. 14 种晶系种晶系, 32 种晶体学点群种晶体学点群 C. 7 种晶系种晶系, 14 种晶体学点群种晶体学点群 8、下列哪一种说法是错误的：下列哪一种说法是错误的： （B ） A. 属于同一晶系的晶体，可能分别属于不同的晶体学点群属于同一晶系的晶体，可能分别属于不同的晶体学点群 B. 属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的晶系属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的晶系 C. 属于同一晶体学点群的晶体，可能一属于同一晶体学点群的晶体，可能一选择答案选择答案 9、丙二烯分子所属的点群丙二烯分子所属的点群.( D ) A. C2v B. D2 C. D2h D. D2d 10、下列分子中哪一个顺磁性最大下列分子中哪一个顺磁性最大.( C ) A. N2+ B. Li2 C. B2 D. C2 E. O2- 11、下列哪个络合物的磁矩最大？、下列哪个络合物的磁矩最大？ ( ) (A) 六氰合钴六氰合钴()离子离子 (B) 六氰合铁六氰合铁()离子离子 (C) 六氨合钴六氨合钴()离子离子 (D) 六水合锰六水合锰()离子离子 12、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大？、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大？ ( ) (A) 六水合铜六水合铜() (B) 六水合钴六水合钴() (C) 六氰合铁六氰合铁() (D) 六氰合镍六氰合镍() 13、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域三硝基苯酚是平面分子，存在离域 键，它是：键，它是：( ) (A) 16 12 (B) 18 14 (C) 18 16 (D) 20 16 14、HeHe + +离子的一个电子处于总节面为 离子的一个电子处于总节面为 3 3 的的 p p 态，则该电子的能量为（态，则该电子的能量为（ ）- -R.R. a)4. 4. b)1/9. 1/9. c) 1/4. 1/4. d) 1/16. 1/16. 15、就氢原子波函数、就氢原子波函数 px2 和和 px4 两状态的图像，下列说法错误的是：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原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同电子云图相同 (C)径向分布图不同径向分布图不同 (D)界面图不同界面图不同 16、 有一、 有一 AB4型晶体， 属立方晶系， 每个晶胞中有型晶体， 属立方晶系， 每个晶胞中有 1 个个 A 和和 4 个个 B， 1 个个 A 的坐标是的坐标是 (1/2， 1/2，1/2)， 4 个个 B 的坐标分别是的坐标分别是(0，0，0)；(1/2，1/2，0)；(1/2，0，1/2)；(0，1/2， 1/2)， 此晶体的点阵类型是：此晶体的点阵类型是： ( ) (A) 立方立方 P (B) 立方立方 I (C) 立方立方 F (D) 立方立方 C 1 17 7、粒子处于定态意、粒子处于定态意味着味着（ ） ）粒子处于概率最大的状态。）粒子处于概率最大的状态。 ）粒子处于势能为零的状态。）粒子处于势能为零的状态。 ）粒子的力学量平均值及概率密度分布与时间无关的状态。）粒子的力学量平均值及概率密度分布与时间无关的状态。 ）粒子处于静止状态。）粒子处于静止状态。 1 18 8、与、与 b b 轴垂直的晶面的晶面指标可能是：轴垂直的晶面的晶面指标可能是： （ ） ） （） （） （）（） （）（） （）（） 19、在外磁场下，多电子原子的能量与下例哪些量子数有关（、在外磁场下，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, m 20. 考虑电子的自旋考虑电子的自旋, 氢原子氢原子 n=3 的简并波函数有的简并波函数有( )种。种。 a) 3 b) 9 c) 18 d) 1 21. 下列算符中，不是线性算符的是下列算符中，不是线性算符的是( ) a) 2 2 b) c) d) xy 22. 下列分子的键长次序正确的是：下列分子的键长次序正确的是： ( ) ( ) (A) OF(A) OF - - OF OF OF OF + + (B) OF OF(B) OF OF - - OF OF + + (C) OF(C) OF + + OF OF OF OF - - (D) OF(D) OF - - OF OF + + OF OF 23.23. 对于“分子轨道”的定义，下列叙述中正确的是：对于“分子轨道”的定义，下列叙述中正确的是： ( ) ( ) (A) (A) 分子中电子在空间运动的波函数分子中电子在空间运动的波函数 (B)(B)分子中单个电子空间运动的波函分子中单个电子空间运动的波函 数数 (C) (C) 分子的全波函数分子的全波函数 (D) (D) 原子轨道线性组合成的新轨道原子轨道线性组合成的新轨道 24. 配合物具有颜色的原因是（配合物具有颜色的原因是（ ） 。） 。 (A)(A)有有 d dd d 跃迁跃迁 (B)(B)有有配键配键 (C)(C)d d 电子排布不对称电子排布不对称 (D)(D)有配键有配键 25. 如果图如果图形中有对称元素形中有对称元素S S6 6，那么该图形中必然包含：，那么该图形中必然包含： ( )( ) (A) (A) C C6 6， h h (B) (B) C C3 3， h h (C) (C) C C3 3，i i (D) (D) C C6 6，i i 26.B2H6 所属点群是：所属点群是： (A) C2v (B) D2h (C) C3v (D) D3h (E) D3d 27. 推测下列三种络合物的推测下列三种络合物的 d-d 跃迁频率大小顺序：跃迁频率大小顺序： (1)六水合铁六水合铁() (2)六水合铁六水合铁() (3)六氟合铁六氟合铁() (A) 1 2 3 (B) 1 3 2 (C) 3 2 1 (D) 3 1 2 (E) 2 1 3 28.按分子轨道理论，下列分子（离子）中键级最大的是： （按分子轨道理论，下列分子（离子）中键级最大的是： （ ） (A) (A) 2 F (B)(B) 2 2 F (C)(C) 2 F (D)(D) 2 F 29.29.已知已知= YR=R， 其中其中YR,皆已归一化，则下列式中哪个成皆已归一化，则下列式中哪个成 立？立？ (A) 0 2 1dr (B) 0 2 1drR (C) 0 2 0 2 1ddY (D) 0 2 1dsin 30.测量测量 3d3d 态氢原子的轨道角动量的态氢原子的轨道角动量的 Z Z 轴分量可得到（轴分量可得到（ ）个测定值。）个测定值。 a)1 1 b)3 3 c)5 5 d)7 7 三三填空题填空题 1 对氢原子对氢原子 1s 态态, (1) 2 在在 r 为为_处有最高值；处有最高值；(2) 径向分布函数径向分布函数 22 4r 在在 r 为为_处有极大值；处有极大值； 2、OF， OF+， OF-三个分子中，三个分子中， 键级顺序为键级顺序为_。 3、判别分子有无旋光性的标准是、判别分子有无旋光性的标准是_。 4、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有_。 5、NaCl 晶体的空间点阵型式为晶体的空间点阵型式为_，结构基元为，结构基元为_。 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写出下列分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型 HgCl2_ SP 直线型直线型 _,Co(CO)4-_SP3 正四面体正四面体_ _， IF5_ sp3d2 四方锥四方锥 _. 7、 波函数常用来描述微观粒子的运动状态，它必须满足三个条件。它们波函数常用来描述微观粒子的运动状态，它必须满足三个条件。它们 是：是： ； ； 。 8、函数：函数： x e， 2 x，xsin中，是算符中，是算符 2 2 dx d 的本征函数的是的本征函数的是 ， 其本征值分别是其本征值分别是 。 9、分子轨道可以用分子轨道可以用 组合，但必须满足组合，但必须满足 、 、 条件。条件。 10、能量为能量为 100eV 的自由电子的德布罗依波波长为的自由电子的德布罗依波波长为 cm 11、氢原子的氢原子的 3Px 状态的能量为状态的能量为 eV。角动量为。角动量为 ，角动量，角动量 在磁场方向的分量为在磁场方向的分量为 ；它有；它有 个径向节面。个径向节面。 12、CNCN - -的电子组态为： 的电子组态为： ， 键级为键级为 ，不成对的电子数为，不成对的电子数为 ，磁性，磁性 。 1313、共价键的本质共价键的本质 是是 。 1414、transtrans- -PtClPtCl2 2（NHNH3 3）2 2 对称元素有对称元素有 ；所属；所属 点点 群；偶极矩群；偶极矩 （有（有/ /无） ；旋光性无） ；旋光性 （有有/ /无） 。无） 。 1515、休克尔分子轨道法中休克尔近似指的是：休克尔分子轨道法中休克尔近似指的是： 、 、 。 1616、I3和和 I6不是独立的对称元素，因为不是独立的对称元素，因为 I3=，I6=。判别分子有无。判别分子有无 旋光性的标准是旋光性的标准是_。 17、CsCl 晶体中负离子的堆积型式为晶体中负离子的堆积型式为_，正离子填入，正离子填入_空隙中。空隙中。 18、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素 是是 、 、 、 、 、 、 、 共共 8 种种。 1919、萘分子中有萘分子中有 大大键，它属于键，它属于 点群；反式二氯乙烯分子点群；反式二氯乙烯分子 中有中有 大大键， 它属于键， 它属于 点群， 此点群有点群， 此点群有 个群元素，个群元素， 它们是它们是 。 2020、 组成晶体的最小单位叫组成晶体的最小单位叫 ， 根据其特征对称元素可分为， 根据其特征对称元素可分为 晶晶 系、系、 空间点阵。空间点阵。 2121、1 1 晶晶 体宏观外形中的对称元素可有体宏观外形中的对称元素可有 、 、 、 共共4种种 类型。类型。 22群定义的四个性质分别群定义的四个性质分别 是是 、 、 、 。 23、氢原子波函数氢原子波函数)()()(),(rRr，)(),(),(),(rRr分别由分别由 量子数量子数_、_、_、_决定。决定。 24、 按晶体场理论按晶体场理论, 正四面体场中正四面体场中, 中央离子中央离子 d 轨道分裂为两组轨道分裂为两组, 分别记为分别记为(按能级由低到按能级由低到 高高 )_ 和和 _, 前 者 包 括前 者 包 括 _ ， 后 者 包 括， 后 者 包 括 _。 25、CS2中中 C 采用采用_杂化，杂化，分子构型是分子构型是_。NO2中中 N 采用采用_ 杂化，杂化，分子构型是分子构型是_。OF2中中 O 采用采用_杂化，杂化，分子构型是分子构型是 _。 26、分子轨道理论中键级的定义是分子轨道理论中键级的定义是_，一般情况下，键级越大，一般情况下，键级越大， 键能键能_，键长，键长_。O2的键级是的键级是_，O2+的键级是的键级是 _。 27、 型分子轨道的特点是：关于键轴型分子轨道的特点是：关于键轴_、成键、成键 轨道节面数轨道节面数 为为_个个、反键、反键 轨道节面数为轨道节面数为_个个、 型分子轨道的特点是：型分子轨道的特点是：关于通过键轴关于通过键轴 的平面的平面_， 成键成键 轨道节面数为轨道节面数为 _个个，反键，反键 轨道节面数为轨道节面数为 _个个。 28、类氢离子的能量公类氢离子的能量公式是式是_，它与量子数，它与量子数_有关，多有关，多 电子原子的能量公式是电子原子的能量公式是_，它与量子数，它与量子数_有关。有关。 He 原子基态能量为原子基态能量为_。 29、径向分布函数的定义是径向分布函数的定义是_，它，它 的意义是的意义是_， 3d 轨道的径向分布函数有轨道的径向分布函数有 _个极大，个极大，_个节点。个节点。 四四简答题简答题 1、分子轨道理论要点分子轨道理论要点？ 2、杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点？ 3、晶体场理论主要观点和内容、晶体场理论主要观点和内容？ 4、 2 ax xe 是算符是算符 )4( 22 2 2 xa dx d 的本征函数，求本征值。的本征函数，求本征值。 1、 2 ax xe 是算符 )4( 22 2 2 xa dx d 的本征函数，求本征值。 解： a axe exaexaaxeaxe exaeaxe dx d xexaxe dx d xexa dx d xa dx d ax axaxaxax axaxax axax ax 6 6 4442 42 )(4 )4()4( 2 2222 222 22 2 3232 322 22 2 2 22 2 2 22 2 2 因此，本征值为 -6a。 5.说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。构型及分子所属点群。 NH3、 BF3、CCl4、 T