结构化学自测题.doc

结构化学自测题*(2004.08.08)一. 填空题(1) 微观粒子运动的量子力学共性有 ， 和 。测不准关系式为 ，这一关系的存在是微粒具有 的结果。(2)动能为100eV的自由电子的波长= m。动能为.eV的自由中子的波长= m。能量等于光子的波长= m。处于波尔轨道(n=100)的电子的波长= m。质量为0.3kg 、速度为10m/s的小球的波长= m。(3) 激光器给出一功率为1KW,波长为10.6的红外光束，它每秒发射的光子数= 个。若输出的光子全被的水吸收,它将水温从20升高到沸点需时 s 。（4）量子力学的几个假设有 ， ， ， 和 。（5）函数称为的 函数。（6）微观粒子的运动状态可用 描述，波函数必须满足 ， 和 三个条件，称之为 函数。（7）= ，是 算符；能量算符= 。坐标算符 = 。时间算符= 。（8）动量算符= ，= ，= ，= ，= ， = ，= 。（9）若力学量算符作用到函数上，有，且是一常数，则所述方程称为 方程，称为 值，就是属于力学量算符、本征值的 函数。（10）算符作用到其本征函数上，所得函数的本征值为 。算符作用到上，可得的本征值为 。（11）在边长为a的一维势箱中运动的粒子，当量子数n等于1,2,3时,其波函数和能量E分别为 和 。（12）在边长为a的立方势箱中运动的粒子,其能级的简并度是 , 的简并度是 。（13）若一维势箱的长度为0.1 nm , 则n = 1时箱中电子的德布罗依波长= m；电子从n = 2向n = 1跃迁时辐射电磁波的波长= m ；n=3时箱中电子的动能T = J 。(14)若一维谐振子的势能函数为,则该体系的定态薛定谔方程为 。(15) 粒子处于定态是指 的状态。(16) 氢原子1s电子的电离能是13.6eV , He+ 1s电子的电离能应是 。(17) 求解氢原子薛定谔方程时,经常采用的近似有 和 。(18) 求解氢原子的方程时,可以得到复函数解 ,将复 函数解进行线性组合可以得到 ,依归一化条件 可求得A= 。(19) 已知径向分布函数为D（r），电子出现在半径等于x nm，厚度为1nm球壳内的概率P= (20) 采用原子单位后，的哈密顿算符= 。(21) 氢原子的轨道波函数为 则轨道能级E = ,轨道角动量的绝对值= 。轨道角动量M与Z轴的夹角 = ,该轨道节面是 平面。(22) He原子的哈密顿算符= ，忽略电子互相作用时的薛定谔方程为 。(23) 磁量子数m=0,主量子数n2的可能的原子轨道为 , 氢原子及类氢离子的1s电子出现在半径为r , 厚度为dr的球壳内,各个方向的概率密度 。(24) 光谱项可分裂成 个光谱支项,在磁场中又分裂为 个能级。(25) 将电子的自旋运动和轨道运动类比,填充下表轨道运动自旋运动角动量M量子数：l,m角动量平方算符角动量z分量算符l轨道角动量量子数m轨道磁量子数取值意义共个轨道角动量的方向(26)丁二炔分子中有 个正常离域键,它们是 和 , 分子为 型.。(27) 配合物中的金属原子或离子称为 , 围绕中心原子周围的带有孤对电子的分子或离子称为 ， 中直接与 配合的原子称为配位原子。(28) 电价配合物中往往含有 自旋平行电子，所以是 自旋配合物，共价配合物中往往含有 自旋平行电子，所以是 自旋配合物。(29) 晶体场理论认为：配合物中过渡金属离子的五个简并d轨道在 的作用下将发生 ，八面体配合物中t2g轨道的能量 eg轨道的能量，四面体配合物中eg轨道的能量 t2g轨道的能量 。(30) 分子轨道理论认为：中心原子的轨道与 配体群之间发生了重叠,形成 羰基配合物之所以稳定是由于羰基与中心原子之间形成 键所致。(31) 坐标为（X，Y，Z）的点P经过XY平面的反映得到P的坐标是 ；点P再经过坐标原点的反演得到点P的坐标是 。(32) 象转轴n是对称元素 的组合元素。(33) 反式二氯乙烯分子因有对称中心而 偶极矩；顺式二氯乙烯分子因无对称中心而 偶极矩。(34) 二氯苯有三种同分异构体（邻，间，对），其中 偶极矩为零。(35) 内自旋酒石酸不显旋光性的原因是 。(36) 14种空间点阵中，立方无底心型式是因为立方底心型式 ，而四方无底心型式是因为四方型式 。(37) 宏观对成类型为D2h点群的晶体属 晶系，特征对称元素为 ，其存在方向为 。晶胞参数特点为 ，可能具有的点阵型式有 。(38) 晶体衍射X射线的两个要素是 , 。(39) 在固体能带理论中，把金属晶体中的电子看作是在固定的原子核的 及电子的 中运动。(40) 某金属单质由6.021023 个组成，则其能带结构中2s能带含 个分子轨道，2s能带全充满时需要 个电子，半充满时需要 个电子。(41) 金属单质Mg的能带结构中，含有电子的能带有 ， ， ， ，其中起成键作用的能带为 。(42) 金属单质中，金属原子之间距离越小，能带结构中能带的宽度 ，禁带宽度 。(43)根据能带理论，非导体中只有 和 ；半导体中只有 和 ，但两者间的 较非导体中的窄。导体中由于有 或 所以导体导电。(44) 密置双层中，球数：四面体空隙数：八面体空隙数为 ；在A3型密堆积型构型中，球数：四面体空隙数：八面体空隙数为 。(45) 等径圆球密堆积的三种主要型式中，属最密堆积的型式是 。(46) A3型密堆积中，原子的配位数 ，原子的分数坐标为 , 。晶体晶胞型式为 。(47) 在A3型密堆积中含有两种空隙，其中较大的空隙是 ，由 个球围成；较小的空隙是 ，由 个球围成。(48) 合金从结构上分为 和 两大类。其中组成为AxB（1-x）的完全互溶的置换式固体溶中，x的值变化范围是 。(49) TiC的熔点比Ti的熔点 ，Ti的硬度比TiC的硬度 。(50) 离子键的最基本特点是没有 和 ，它以 引力为基础。(51) 根据晶体学原理，离子晶体可以看成 的密堆积，在 因素允许的条件下，正负都将力图与 的反电荷离子接触。(52) 离子化合物一般都具有 熔点，易溶于 和熔融后 的性质。 (53) 离子晶体的晶格能是指 离子化合物中正，负离子从相互分别的 结合成离子晶体所 的能量。(54) 在晶格能计算公式中，m称 ，它与 有关；A称 ，它与 有关。(55) 鲍林单价离子半径与元素的 成反比，计算公式为 。(56) 根据哥希密特结晶化学定律，影响离子晶体结构的因素是 ， ，和 。(57) 离子极化就是离子的 在外电场作用下发生 的现象。(58) 离子极化增强会使离子晶体的 和 产生变异。(59)分子间作用力又称 力，它有三种来源即 ， ， 。(60) 静电力是 性分子的 之间产生的吸引作用。(61) 性分子在 性分子的偶极矩电场作用下发生 产生的偶极矩称为 。(62) 靠 力形成的晶体叫分子晶体，由于这种力没有方向性和饱和性，所以分子晶体内部微粒都有形成 的趋势。(63) 在确定一些分子的模型时，其边界是由 半径决定的，分子内原子间距离则是由 半径决定的。(64) 氢键是H原子与 的原子形成的一种特殊作用力。(65).微观粒子运动的量子力学性质有：. ； ； 。(66) 满足. ； ； 的波函数为品优波函数。(67).拉普拉斯算符的定义为： ；哈密顿算符定义为 。（68）.若一个算符作用在一个函数上的结果是一个与该函数 的函数，则此函数就称为该算符的一个 ，而 为 值。 （69）.由单个的受束缚粒子（势能为V）组成的作三维运动的微观系统，设其含时波函数 ，定态波函数，试分别对该系统建立：含时schrodinger方程： ；定态schrodinger方程： 。（70）.量子力学的基本假设有。 ； ； ； ； 。 （71）.在一维势箱中运动的粒子，其能量和波函数为：量子数n能量E波函数1E1= 2E2=3E3=能级nx，ny，nz能量Enx=1,ny=1,nz=1E111=nx=2,ny=2,nz=1E221=nx=2,ny=2,nz=2E222=nx=3,ny=2,nz=2E322=（72）.在三维立方箱中（边长为a），质量为m的粒子，其在以下各运动能级上的能量为:2.选择题(1) 下列算符不可对易的是 ( )A. ; B ; C ; D(2) 下列函数中属于的共同的本征函数是( )A. ; B ; C ; D（3） 质量为m的粒子在边长为a的立方势箱中的能级数和状态数分别是（ ）A. 5 , 11 ; B . 6 , 17 ; C . 5 , 14 ; D. 6 , 14(4) 波函数归一化的表达式是 ( )A. ; B. ; C. ; D.(5) 下列函数中属于品优函数的是( )A. (x)= ; B. (x)=x ; C (x)=e x ; D.(x)= 1-x2(6) 下列函数中不是 的本征函数的是( ) A. ex ; Bx2 ; C3cosx ; Dsinx+cosx(7) 算符 作用于函数5cosx上,则本征值为 ( ) A. 5 ; B. +5 ; C. -1 ; D. +1 (8) 对原算符而言，本征函数的线性组合具有下列性质中的（ ）A .是原算符的本征函数; B.不是原算符的本征函数;C.不一定是原算符的本征函数; D.无法确定是否是原算符的本征函数.（9）能使 成为算符 的本征函数的a值是( )A .a= ; Ba= /2 ; Ca=/4 ; Da=/6(10) 在关于一维势箱中运动粒子的 和的下列说法中,不正确的是 ( )A.为粒子运动的状态函数;B. 表示粒子出现的概率随x的变化情况;C .可以大于或小于零, 无正、负之分 ;D.当nx,图像中的峰会多而密集,连成一片,表明粒子在0xa内各处出现的概率相同.(11) 在基态氢原子的单位厚度的球壳体积中电子出现概率的最大值离原子核的距离为（ ）。 A. a0 /2 ; Ba0 /3 ; Ca0 /4 ; Da0(12) 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（ ）。A. 1 ,1/2 ; B1 ,1/4 ; C1/2 ,1 D1/4 ,1(13) 下列关于苯甲酸分子的说法中，正确的是（ ） 。A. 有离域键，分子为平面型; B. 有离域键，分子为平面型;C. 有离域键，分子为直线型; D. 有离域键，分子为直线型.(14) 下列各式中表示核外电子出现的概率密度的是（ ）A. ; B ; C ; D.(15) 下列关于氢原子和类氢离子的径向分布曲线D（r）r的叙述中，正确的是（ ）。A. 径向分布曲线的峰数与n,l无关;B. 在最高峰对应的r处，电子出现的概率密度最大;C. l相同时，n愈大，最高峰离核愈远;D. 原子核周围电子出现的概率大于0.(16)对于极性分子AB，若分子轨道中的一个电子有90的时间在A原子轨道 上，10的时间在B原子轨道上。如果不考虑轨道间重叠，则描述该分子轨道的波函数是（ ）。A. ; B ;C ; D.(17) 下列关于原子单位的描述中，不正确的是（ ）。A 角动量以为单位 ;B电荷以电子电荷的绝对值为单位;C长度以Bohr半径为单位; D能量以Hartree为单位，约为54.4ev.(18) 氦原子的薛定谔方程为 ，这一方程很难精确求解，困难在于（ ）。A.方程中的变量太多 ; B.偏微分方程都很难进行精确求解 ;C.方程含，无法进行变量分离;D数学模型本身存在缺陷.(19) 苯乙酮分子中含有下列键：（ ）A ; B; C ; D(20) 硝酸苯分子中含有下列键：（ ）A. ; B. ; C. ; D. (21) 基态变分法的基本公式是：（ ）A. ;B. ;C ;D(22) 在线性变分法中，对两个原子形成化学键起主导作用的是：（ ）A. 库仑积分H ; B. 交换积分Hab ;C. 重叠积分Sab ;D. 重叠积分平方 (23) 与有效组合分子轨道无关的性质是：（ ） A. 轨道的对称性; B. 轨道的能量; C波函数的正交性; D轨道间重叠程度。(24) 当以Z轴为键轴时，两个型的d轨道是（ ） A. ; B ; C ; D(25) H2基态的总自旋量子数：（ ） A .S=0 ; BS=1/2 ; CS=1; DS=3/2(26) 比较 和 结构可以知道 （ ）A.是单重态 ; B是三重态 ; C比 更稳定 ; D比结合能大(27)分子的三重态意味着分子中 （ ）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(28) 杂化轨道不必满足下列哪一条性质：（ ）A.杂化轨道必须是正交归一的; B.杂化轨道必然是简并的轨道;C.轨道杂化前后数目必须守恒; D.每个轨道在杂化前后总成分保持不变.(29) 假定 离子是平面型结构，并且有三个等价H原子，则成键电子的杂化形式是（ ） A. ; B ; C ; D(30) 下列分子中，非线性的是（ ） A. CO2 ; BCS2 ; CSO2 ; DC2H2(31) 非过渡元素构成分子或离子其形状主要取决于 （ ）A.价层电子对数及其相互斥力.; B.原子半径或离子半径;C.元素之间的电负性; D.顺磁磁化率.(32) 平面共轭分子的型分子轨道（ ）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.(33) 在HMO理论中，原子u附近的电荷密度定义为 （ ） A. ; B ; C ; D(34) 由分子图判断分子的静态活性时，自由基最容易发生反应的位置是（ ）A 电荷密度最大处; B.电荷密度最小处;C.自由价最大处; D.键级最大的化学键处.(35) 下列分子形成共轭分子的是（ ）A. ; B ; C ; D.(36) 立正（），向右转（），向左转（），向后转（）四个动作是否构成群？（ ）A.满足群的四个条件.; B.不满足封闭性条件;C.不满足结合律条件; . 没有单位元素; . 没有逆元素.(37) 指出下列等式不一定成立？（ ）A.= ; B ; C ; D. ; E .(38) 对图 经、和操作后，图形应为下列哪一个？（ ）A. ; B ;C ; D ; (39) 和各属什么点群？（ ）A. ; B ; C ; D ; (40) 下列二氯乙烷的各种构象哪个属点群？（ ）A. 交叉式 ; B偏交叉式; C 重迭式; D偏重迭式; 不存在 (41) 下列那些分子具有相同的阶？（ ） A . ; B. ; C ; D. 都相同 ; . 都不同(42) 下列哪个点群既有旋光性又有偶极矩？（ ） A.; B.; C. ; D.; E .(43) 下列分子中哪一个有旋光性而无极性？（ ）A.乙烯 ; B.顺二卤乙烯 ; C反二卤乙烯; D.乙烷（部分交错）; . 乙炔(44) 下列分子中哪些无旋光性但有偶极矩？（ ） A. . ; B ; C ; D ; (45) 环戊二烯自由基有无旋光性和极性？A. 都有; B. 都无; C. 有旋光性但无极性; D. 无旋光性但有极性; . 不一定(46) FeF63-是电价配离子，其中央离子d电子结构是（ ）A. BC. D(47) 实验测得Fe（H2O）6的磁矩为5.3.B则此配合物中央离子中未成对电子数为（ ） A. 2 ; B3 ; C4 ; D5. (48) Fe（CN）63-是共价配离子，那么其中央离子与配位体之间形成共价键的杂化轨道是（ ） A. dsp ; Bd2sp3 ; C dsp2 ; Dsp3(49) 按晶体场理论：正八面体配合物的中央离子五个简并的d轨道将发生（ ）A. 分裂为三组能量不同的轨道; B分裂为二组简并的轨道，其中一个是二重简并，一个是三重简并; C分裂为五个非简并轨道 ；D不分裂只是能量升高.(50) 在中央离子，配位体及配位体到中央离子的距离都相同的条件下，正四面体场中d轨道能级分裂所产生的能级差为八面体场的（ ）倍。 A. 2/3 ; B1/4 ; C4/9 ; D9/4(51)已知Co（NH3）6 3+是低自旋配合物，那么中央离子d轨道的电子排布为（ ） A. ; B ; C ; D(52) 在中央离子一定的条件下，做为配位体的F-，NH3，H2O在光谱化学序列中的顺序为（ ）A. H2OH2O ; CNH3 H2O NH3.(53) 在弱场八面体配合物中能发生姜泰勒效应的d电子结构是（ ）A. ; B ; C ; D (54) 在强场八面体配合物中，不能发生姜泰勒效应的d电子结构是（ ）A. ; B ; C ; D (55) 在强八面体场中，d6组态的CFSE=（ ）A. 24Dq ; B. -24Dq+3P ; C-24Dq+2P ; D6Dq (56) 具有下列宏观对称类型的晶体中属三斜晶系的是（ ）；属单斜晶系的是（ ）；属正交晶系的是（ ）；属立方晶系的是（ ）A. Td点群；B.C2v点群; CC2h点群; DCi点群(57) 下列各空间点阵型式中，为立方晶系可能具有的是（ ）；为四方晶系可能具有的是（ ）；为单斜晶系可能具有的是（ ）。 A.简单P ; B体心I ; C.面心F ; D.底心C(58) 金属单质中原子间的结合力是：（ ） A. 分子间作用力 ; B. 离子键 ; C共价键 ; D不同于离子键与共价键的特殊化学键(59) 把金属晶体视为三维势箱，则金属单质中电子能级是：（ ） A. 量子化的 ; B完全连续的 ; C 可近似看作是连续的 ; D无法确定(60) 配位数为8时测得的金属原子半径与配位数12时测得的金属原子半径比较：（ ） A. 配位数为8的原子半径值大一些 ; B配位数为12的原子半径值大一些 C两者半径一样大 ; D无法比较(61) 不能形成完全互溶固溶体的体系是（括号中为原子半径值）（ ）A. Mg（1.60）-Cd (1.52) ; BAg (1.44) Cu (1.28A) ;CCu (1.28)Sn (1.58) ; DZr (1.60)Hf (1.59).(62) 金属单质的结构问题可以看作是等径圆球密堆积问题，这是由于（ ）A. 金属键没有方向性和饱和性 ;B. 金属单质由同类原子组成，金属键没有方向性和饱和性;C. 金属单质中金属原子周围具有高配位数（812）; D. 金属单质由同类原子组成.(63) 在六种典型二元简单结构型式中，CaF2的负离子以（ ）密堆积。A. A1型 ; BA3型 ; C A2型 ; D都不是(64) 计算离子晶体晶格能的公式为（ ）A. ; B ; C（1） ; D(65) 已知某离子晶体的r+/r-=0.631，则其正离子的配位数为（ ）A. 6 ; B 4 ; C8 ; D都不是.(66) 下列化合物的熔点和硬度次序为（ ） A. NaClKClMgO MgSSiC ; BSiCMgSMgOKClNaCl ; CSiCMgOMgSNaClKCl ; DKClNaClMgSMgOSiC(67) 下列各对离子中极化能力关系对的是（ ） A. K+Ag+ ; BK+Li+ ; CBe+Li+ ; DCa2+Cu2+（68）.下列各组物质沸点高低顺序正确的是（ ）A. HeNeAr B. CHCl3CH2Cl2H2O D. CH3CH2OH间对 ; B. 邻间邻对 ; D. 对邻间（71）.甘油C3H5（OH）3的粘度很大的原因是（ ）A. 分子量大 ; B .分子有极性 ; C .分子间配形成多个氢键 ; D.都不是（72）.在分子晶体中，其分子采取型堆积的原因是（ ）A. 分子的范德华半径小 ; B. 分子量小 ; C. 分子没有极性 ; D. 分子绕重心不停旋转远动，具有球形对称效应。（73）.波长为0.1的光子能量为（ ）A. 1eV ; B.124eV ; C.0.12eV ; D.（74）.红外光谱的波长范围是（ ）A. ; B. ; C.1cm-3cm ; D.10-4-10-3 cm（75）.零点能等于（ ）. A. kT ; B. 1/2kT ; C. hv ; D. 1/2hv（76）.由纯转动光谱可得到的数据是（ ） A. 力常数 ; B .核间距 ; C.化合价 ; D.核磁矩.（77）.分子近红外光谱产生的原因是 （ ）A.电子激发 ; B.核激发 ; C.振动方式改变 ; D.转动方式改变.（78）.含有未成对电子的原子是（ ）A.反磁性的 ; B.顺磁性的 ; C.铁磁性的 ; D.超磁性的.（79）.乙醇的质子核磁共振谱有几组峰（ ） A. 1 ; B. 2 ; C. 3 ; D. 4（80）.黑体辐射能是（ ） A. 量子化的； B. 连续的； C. 不能确定。（81）.光子的静止质量是（ ） A. 零； B. 与频率有关； C. 大于零。（82）.波函数的模的平方代表（ ）A.微粒在空间某体积微元出现的概率;B.微粒在空间某体积微元出现的概率密度; C.微粒在空间的运动轨迹。（83）.波函数 归一化的条件是（ ） A.; B.; C. （84）.如果 是量子数为ni，nj的一维势箱中的波函数，当ni nj时，满足正交性条件是（ ）A.; B. ; C. 三.判断题（1）解氢原子或类氢离子的薛定谔方程，可以得到表征电子运动状态的所有量子数。（ ）（2）氢原子或类氢离子的波函数有复函数和实函数两种形式。（ ）（3）从原子轨道的角度分布图可以确定原子轨道的形状。（ ）（4）电子云形状或原子轨道形状可用界面图表示。（ ）（5）电子的自旋可以用地球自转类比。（ ）（6）界面图中的正号代表阳电荷、负号代表阴电荷。（ ）（7）电子的轨道运动和自旋运动是互为独立的。 ( ) （8）凡是全充满的电子壳层，其中所有电子的耦合结果总是L=0，S=，J=0。（ ）（9）2P0轨道和2Pz轨道对应，2P+1轨道和2Px轨道对应，2P-1轨道和2Py轨道对应。（ ）（10）CFT理论认为：配合物稳定的原因是由于中央与配体间形成较强的共价键。 ( )（11）CFT认为,电子在d轨道中排布的情况与和P的相对大小有关的,P时采取低自旋排布.（ ）（12）CFSE越大配合物越稳定,越小越不稳定.（ ）(13) 羰基配合物与不饱和烃配合物的成键情况完全相同,都形成配键。( )（14）配位离子FeF63-为无色,由此可估算出Fe3+有5个未配对电子。（ ）（15）用变分法求某个状态的能量，其结果不可能比该状态真实能量小。（ ）（16）同核双原子分子中两个2P轨道组合总是产生型分子轨道。（ ）（17）当两个原子轨道能量相同时，既使对称性不匹配，也能有效成键。（ ）（18）分子轨道的定义为原子轨道的线性组合。（ ）（19）两个原子轨道只要在分子的任一对称操作作用下具有不同的对称性，就无法有效成键。（ ）（20）两原子轨道重叠积分的大小仅与两核间距离有关。（ ）（21）同核双原子分子成键的轨道都是中心对称的，而成键的轨道都是中心反对称的。（ ）（22）价键法认为原子具有未成对电子是化合成键的必要条件。（ ）（23）同类型的原子轨道组合成型成键轨道必然比相应的型成键轨道能量低。（ ）（24）杂化轨道是原子轨道的线性组合，所以属于分子轨道。（ ）（25）选用不同的坐标系时，本质上相同的杂化轨道具有不同的表示形式。（ ）（26）以X轴为键轴时，轨道是轨道。（ ）（27）分子中净成键电子为一对电子，无磁性。（ ）（28）C2 分子中净成键电子对为1个电子，2个电子，所以有相当于2