量子化学期末考试试卷及参考答案.doc

硕士研究生 2009 / 2010 学年第 1 学期期末考试卷1.分子的构建：构建3个分子（其中两个是构型异构体）；要求每个分子不低于5个重原子，给出内坐标和3D图形。%chk=benf3 #T B3LYP/6-31G* benf3 0 1 C C 1 1.2 C 2 1.2 1 120. C 3 1.2 2 120. 1 0. C 4 1.2 3 120. 2 0. C 5 1.2 4 120. 3 0. O 1 1.2 2 120. 3 180. H 7 1.0 1 109. 3 180. H 2 1.2 3 120. 4 180. H 3 1.2 4 120. 5 180. C 4 1.2 5 120. 6 180. H 11 1.0 4 109. 6 0. H 11 1.0 4 109.28. 5 120. H 11 1.0 4 109.28. 5 240.Cl 5 1.3 6 120. 1 180. H 6 1.2 1 120. 2 180. %chk=benan#TB3LYP/6-31G* benan0 1C C 1 1.2C 2 1.2 1 120.C 3 1.2 2 120. 1 0.C 4 1.2 3 120. 2 0.C 5 1.2 4 120. 3 0.N 6 1.2 1 135. 2 180.H 1 1.1 2 120. 3 180.H 2 1.1 3 120. 4 180.H 3 1.1 4 120. 5 180.H 4 1.1 5 120. 6 180.H 5 1.1 6 120. 1 180.H 7 1.0 6 108. 5 0.H 7 1.0 6 108. 5 180.%chk=benf2 #T B3LYP/6-31G* benf2 0 1 C C 1 1.2 C 2 1.2 1 120. C 3 1.2 2 120. 1 0. C 4 1.2 3 120. 2 0. C 5 1.2 4 120. 3 0. O 1 1.2 2 120. 3 180. H 7 1.0 1 109. 3 180. H 2 1.2 3 120. 4 180. H 3 1.2 4 120. 5 180. C 4 1.2 5 120. 6 180. H 11 1.0 4 109. 6 0. Cl 11 1.3 4 109.28. 5 120.H 11 1.0 4 109.28. 5 240.H 5 1.2 6 120. 1 180. H 6 1.2 1 120. 2 180. 2.选择一个分子做单点能计算：给出内坐标和单点能。答：对氯甲烷基苯酚：HF= -805.60459523. 构型优化：选择两个构型异构体优化结构，对计算结果进行讨论，如比较两个异构体的能量，列出优化结构的主要键长、键角，各原子所带电荷，绘制HOMO、LUMO分布图等。答：对氯甲烷基苯酚：优化结构之后的能量 HF= -806.3770168 优化结构图如下: 电荷：Total atomic charges: 1 C 0.353982 2 C -0.156648 3 C -0.170716 4 C 0.183572 5 C -0.170801 6 C -0.192278 7 O -0.637023 8 H 0.410090 9 H 0.146322 10 H 0.138479 11 C -0.455933 12 H 0.197445 13 Cl -0.107339 14 H 0.198573 15 H 0.137679 16 H 0.124595 Sum of Mulliken charges= 0.00000键长：C1-C2=1.400C1-C6=1.399C2-C3=1.390C3-C4=1.403C4-C5=1.400C5-C6=1.393C1-O7=1.365O7-H8=0.970C2-H9=1.085C3-H10=1.087C4-C11=1.495C11-H12=1.091C11-CI13=1.848C11-H14=1.091C5-H15=1.087C6-H16=1.089 HOMO LUMO3-氯代对甲基苯酚优化后的能量是：HF=-806.3769679 优化后的构型如下： HOMO各原子所带的电荷：Total atomic charges:1 C 0.357296 2 C -0.150569 3 C -0.180892 4 C 0.171258 5 C -0.134553 6 C -0.194460 7 O -0.640742 8 H 0.410639 9 H 0.144774 10 H 0.133768 11 C -0.533938 12 H 0.180060 13 H 0.164373 14 H 0.164373 15 Cl -0.032464 16 H 0.141076 Sum of Mulliken charges= 0.00000优化结构后的键长：C1-C2=1.399C2-C3=1.388C3-C4=1.407C5-C6=1.398C1-C6=1.395C2-H9=1.085C1-O7=1.366O7-H8=0.970C3-H10=1.088C4-C11=1.511