a结构化学模拟测试题.doc

结构化学复习题(2009.12)一、填空题：（1）使波函数与其复共轭之乘积在全部空间区域内的积分值等于1，这个过程称为波函数的。（2）在量子力学中，用来描述微观粒子运动状态。（3）动量分量pz对应的量子力学算符是。（4）3p电子轨道角动量的大小可以表示为。（5）在线性变分法中，对两个原子形成化学键起关键作用的积分是。（6）波函数必须满足单值性、连续性。（7）将电子和原子核的运动分开处理的近似称为近似。（8）电子云径向公布函数D(r)的定义式是。（9）电子波函数的值在空间相等的点所构成的空间曲面称为。（10）直线型分子对称轴的轴次为。（11）一个Cn对称轴可以生成个独立的对称操作。（12）在F2的分子轨道中(包含内层电子)，3g的能量1u的能量。（13）CH3Br分子所属的点群为。（14）CH2Cl2分子所属的点群是。（15）原子轨道杂化后，轨道的极大值主要分布在方向上。（16）在spn杂化轨道中，表示s轨道成份的量是。（17）在第k个杂化轨道 k中，某种轨道的总成份i与该种轨道的组合系数ci的关系是。（18）HCl所属的分子点群是。（19）在BF3分子中形成大键时，B原子提供的电子数是。（20）八面体配位场中中心离子的t2g轨道是三个轨道。（21）CO32-基团中所形成的大键是。（22）配位体的群轨道与中心原子相对应的原子轨道的相同。（23）在Oh场中，分裂后的每个t2g轨道的能量降低了Dq。（24）自然界中存在的晶体空间点阵结构型式只能有种。（25）将对称性高、含有阵点数目尽可能少的平行六面体单位称为。（26）密置层为ABABAB式的最密堆积方式是密堆积。（27）晶体结构中周期性重复着的内容称为。（28）金属原子等径圆球最密堆积中，球的配位数是。（29）在A3型密堆积中，与密置层平行的晶面是（30）在立方ZnS型晶体中，正离子的配位数是。二、选择题：（1）在s轨道上运动的电子其总角动量为（）（）0（B） （C） （D） （2）海森堡（Heisengerg）原理认为( )（A）微观粒子的运动状态用波函数描述 （B）两个电子不可能占据同一轨道（C）对于每一个电子必然存在一个正电子 （D）不可能同时知道粒子的确切位置和动量。（3）函数3e5x在算符作用下的得到的本征值是( )（A）150 （B）75 （C）30 （D）25（4）磁量子数m和角量子数l之间必须满足的关系式是（）（A）|m|l （B）|m|l （C）|m|l （D）ml（5） 立方势箱中的粒子，具有E=的状态的量子数。 nx ny nz是（）(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 3 （6）描述全同粒子体系状态的完全波函数对于交换其中任意两个粒子的坐标必须是（A）对称的 （B）反对称的 ( )（C）非对称的 （D）对称或反对称的（7）对于氢原子的1s态，径向分布函数D(r)的最大值出现在( )（A）r0处 （B）r0.9a0处 （C）ra0处 （D）r处（8）设电子处在所描述的状态下，则当r0时电子出现的几率密度为（）（A）0（B）1（C）1/(a3) （D）（9）为了保证角度部分中()函数的单值性，必须满足关系式( )（A）() = *() （B）() = (+) （C）() = *(-) （D）() = (-2)（10）通常将电子在其中出现几率为90%的等密度面称为（）（A）等值面 （B）界面（C）角节面（D）电子分布面（11）由总轨道角动量和总自旋角动量耦合再求总角动量的方法称为( )（A）L-S耦合 （B）j-j耦合 （C）L-L耦合 （D）S-S耦合（12）关于等性杂化轨道的说法中概念不正确的是（）（A）各种类型的轨道在所有杂化轨道中组合系数相同（B）每一个参加杂化的轨道其组合系数相同（C）杂化轨道之间的夹角相等（D）杂化轨道的成键能力相同（13）氢原子电子云角度分布函数的定义是( )（A）() （B）|()|2 （C）Y(,) （D）|Y(,)|2（14）在一维势箱-a/2xa/2中，波函数的边界条件为 ( )（A）(0)=0, (a)=0 （B）(-a/2)=0, (a/2)=0（C）(0)=, (a)= （D）(-a/2)=0, (a/2)=a（15）当以z轴为键轴时，两个型的d轨道是（）（A）dx2-y2, dxy （B）dxy, dxz （C）dxz, dyz （D）dz2, dx2-y2（16）对于交换两个电子的坐标呈现非对称的双电子自旋波函数是( )（A）(1)(2) （B）(1)(2) （C）(1)(2) （D）(1)(2) (2)(1)（17）总角动量量子数J的取值( )（A）只能是整数 （B）只能是分数（C）可以是整数或半整数 （D）可以是负分数（18）在第k个杂化轨道k中，s轨道的成份s与轨道的组合系数cs的关系是（）（A）s=cs （B）s=cs2 （C）s=(cs)1/2 （D）s=1/cs（19）具有顺磁性的分子是( )（A）N2+ （B）O22- （C）Cl2 （D）C2（20）自由基最容易发生反应的位置是（）（A）自由价最大处（B）电荷密度最大处（C）电荷密度最小处（D）键级最大处（21）由分子的三重态可以推断出该分子( )（A）基态时电子均已配对 （B）有一个未成对电子（C）有两个自旋相同的电子 （D）有两个自旋相同的未成对电子（22）如果组合MO的两个AO对称性不匹配，则这两个AO的交换积分值必然为0。其值为0的交换积分是 ( )（A） （B）（C） （D）（23）集合G对于某种运算构成群，不必满足的性质是( )（A）封闭性 （B）缔合性 （C）交换律 （D）有单位元和逆元（24）Oh点群中包含C4对称轴的数目是（）（A）4个（B）3个（C）1个（D）0（25）不属于Dh点群的分子是( )（A）CO2 （B）H2S （C）C2H2 （D）I3-（26）不属于无轴群的点群记号是（）（A）Cs(B) C3v(C) Ci(D) C1（27）配位体的群轨道与中心原子相应的原子轨道之间（）(A) 能量相同(B) 电子云分布相同(C) 对称性相同(D) 位相符号相反（28）氯苯的偶极矩是1.73D，预计对二氯苯的偶极矩应是( )（A）0.00D （B）1.00D （C）1.73D （D）3.46D（29）对于相同的中心离子和配位体，在四面体场中的分裂能是八面体场中的（）（A）1/2 （B）4/9 （C）4/8 （D）2/3（30）在spn杂化轨道中，表示s轨道成份的量是( )（A）n （B）n1/2 （C）cks （D）cks2（31）关于NF3分子的电子结构，不正确的说法是( )（A）N采用sp3杂化 （B）分子呈三角锥（C）分子中有46 （D）N上有一对孤对电子（32）按前线轨道理论，既具有电子给予体性质又具有电子接受体性质的MO是（A）全充满的最高占据轨道HOMO ( )（B）最低空轨道LUMO（C）单占电子轨道SOMO （D）最低能级轨道（33）Co(en)2Cl2+中Co3+的配位数为（）（A） 4 （B） 8 （C）12 （D）6（34）在用Huckel特征量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）与晶体场理论无关的专业术语是（）（A）轨道重叠 （B）轨道分裂 （C）d-d跃迁 （D）光谱化学序列（36）不能用晶体场理论来解释其稳定性的一个配合物是( )（A）Fe(CN)63- （B）Co(NH3)63+ （C）Cr(CO)6 （D）Mn(H2O)62+（37）属低自旋状态的配离子是 ( )（A）Cu(NH3)42+ （B）Ni(NH3)62+ （C）Co(NH3)62+ （D）Co(NH3)63+（38）最有可能属于共价型晶体的是（）（A）六方ZnS晶体 （B） CO2晶体（C）CaF2晶体 （D） 金属Cu晶体（39）八面体配合物将发生畸变的电子结构是 ( )（A）t2g6eg4 （B）t2g6eg0 （C）t2g3eg1 （D）t2g3eg2（40）在Oh配位场中，能够与配位体形成型MO的中心离子的价轨道是( )（A）px （B）pz （C）dx2-y2 （D）dxy（41）在平面格子的正当单位中，唯一可以形成带心格子的是 ( )（A）正方格子 （B）六方格子 （C）矩形格子 （D）平行四边形格子（42）在计算空间格子单位中的实有阵点数时，棱线上的点计算为（）（A）1/8 （B）1/6 （C）1/4 （D）1/2（43）与影响晶体场分裂能无关的因素是 ( )（A）配位体的强弱 （B）配位体提供配位原子的数目（C）中心离子的价态 （D）中心离子的电子层数（44）能够提供能量较低占有电子的型配体轨道的配位体是 ( )（A）H2O （B）CO （C）NH3 （D）CN-（45）立方晶系的特征对称元素是 ( )（A）34 （B）43 （C）44 （D）（46）由晶体的宏观对称元素可以组合得到的宏观对称类型有（）（A）14种 （B）23种 （C）32种 （D）230种（47）密置层按ABCABC排列的堆积方式属于（）（A）六方密堆积 （B）立方密堆积 （C）四方密堆积 （D）四面体堆积（48）在最密堆积方式中，球数:四面体空隙数:八面体空隙数之比为( )（A）1:1:1 （B）1:2:1 （C）1:2:2 （D）2:2:1（49）立方ZnS晶胞中处在一个面心上的离子的分数坐标可以表示为（）（A）（0，0，1/2） （B）（1/2，0，0） （C）（1/2，1/2，0） （D）（1/2，1/2，1/2）（50）金属原子的体心立方堆积中，每个原子周围有8个直接配位的原子，次邻近的配位原子数目为( )（A）4 （B）6 （C）8 （D）12三、问答题: 1.试解释本征函数，本征值，以及本征方程的概念。 2. 什么是全同粒子？描述全同粒子的完全波函数必须满足什么条件？ 3. 什么是屏蔽效应？它对电子的能级有什么影响？ 4. 求p1p1组态的原子的光谱项。5. LCAO-MO有效成键的三原则是什么？试简述之。6. 什么是杂化轨道？说明轨道杂化的物理含意。7. 在休克尔理论（HMO）中，对几种积分做了怎样的近似处理？ 8. 什么是s-p混杂？它对双原子分子的MO能级有何影响？9. 在BF3分子中观测到的BF健长显著地小于B和F的单键半径之和，试说明其原因。10. 说明为什么在Oh场中，d6离子比d5离子更容易生成低自旋配合物。11. 试用MO理论简要说明F-,NH3,CN-场强的变化次序。12. 试说明Ni2+的水合焓在第一系列过渡金属的二价离子中为最大的原因。13. 利用结构因子说明体心点阵型式的系统消光条件是h+k+l=奇数。14什么是简并能级、简并态、简并度？ 15什么是离域键的电荷密度qa ？16用前线轨道理论说明H2和F2生成HF的反应不可能是基元反应。17试解释为什么水溶液中八面体配位的Mn3+不稳定，而八面体配位的Cr3+却稳定。18试按正当格子的要求，说明四方晶系没有底心格子。19. 什么是原子的分数坐标？写出NaCl晶胞中正负离子的分数坐标。20. 什么是哥希密特（Goldschmidt）结晶化学定律？四、计算题 1. 已知一维势箱归一化的波函数为，其中l为势箱长度，n为量子数。试计算（1）动量平均值；（2）动量平方平均值 。2. 已知Li的第一电离能为5.4eV，试计算其有效核电荷和屏蔽常数。3. 已知氢原子的，试计算（1）原子轨道能量E；（2）轨道角动量M；（3）轨道角动量M与z轴之间的夹角。4. 对于极性分子ab，如果成键分子轨道中的某电子90%的时间在a的原子轨道a上，10%的时间在b的原子轨道b上。现忽略原子轨道之间的重叠，试求描述该分子轨道波函数的形式。5. 丙二烯双自由基HC=C=CH分子中可形成两组大键,其中一组的HMO为试计算中心C原子的电荷密度q2和自由价F26. 环丙烯基的三个HMO能量分别是1：+2；2：-；3：-。试求该分子的离域能DE。7. 由Ca，Ti和O组成的三元离子晶体属于立方晶系，其晶胞中的顶点位置为Ca2+，体心位置为Ti4+，面心位置为O2-。（1）写出晶胞中各离子的分数坐标；（2）写出该晶体的空间点阵型式；（3）写出该晶体的的化学式；（4）以Ti4+为晶胞顶点，写出各离子的分数坐标；（5）如果该晶体的结构基元的式量为135.98，晶胞参数a=380pm，试计算晶体的密度。8. 硅的晶体结构与金刚石为同一类型（A4型），通过X射线衍射法测得其晶胞参数a=5.43089 ，如果硅的原子量取28.074，试计算晶体的密度 (阿佛加德罗常数N0=6.0221023)。9. 波长=58.1pm的X射线打在NaCl晶体的（100）面上，结果在5.9处出现二级衍射，试求（1）（100）面的晶面间距；（2）晶胞参数a；（3）测得晶体的密度为2.163gcm-3，NaCl式量为58.443，求晶胞中NaCl的个数。10. -SiC为立方晶系，晶胞参数a=435.8pm。晶胞中原子的分数坐标为C:(0,0,0),(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0)；Si:(1/4,1/4,1/4),(1/4,3/4,3/4),(3/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4) （1）指出该晶体的空间点阵型式和结构基元。（2）计算晶体中CSi键的键长。11直链共轭分子CH2CHCHCHCHCHCHCH2在460010-8处出现第一个吸收峰。如果按一维势箱模型，这个峰对应于最高占据轨道到最低空轨道之间的电子跃