14级材化结构化学试题及参考答案VIP

湖南科技大学考试试题纸（A卷）（20152016学年度第二学期）课程名称结构化学B开课单位化学化工学院命题教师刘胜利授课对象学院化学化工年级2014班级材化1、2班考试时量100分钟审核人审核时间年月日考核方式考试考试方式闭卷警示考试违纪将受到警告、严重警告处分；考试舞弊将受到记过、留校察看、开除学籍处分。考试舞弊受到留校察看处分者，将不会授予学位证。一、单选题（本题共20分，每小题2分）1波函数归一化的表达式是（）。A20DB21DC21DD21DCAOSROBAONABRKBR四、每小题6分，共30分。1（1）由EH，C和ENN2H2/8ML2，可以得到SJMSMKGHNNMCLEHCC34222918312122210626612101010998210110988NMM99101009918（3分）（2）JMKGSJMLHEEK1729312342222310422510101011098106266383（3分）2（1）11311810924610052309109982SMSMC（2分）（2）JSSJHE201133401029421092461062662121（2分）（3）KGMOLMOLKGMOLKGMMMM27123132132121106481100226101271101271共3页，第A页1（2分）127211321312106481109246142322MNKGSK3（1）H2CCHCH2中存在离域键。根据公式23NJNJN11SIN12（此处N3，J1,2,3），可以得到离域MO为2212122132133123211，（2分）（2）共轭体系中相邻原子I,J间键键级为KJKKIKIJCCNP式中CKI和CKJ分别是第K个分子轨道中原子轨道I和J的组合系数，NK则是分子轨道中的电子数。H2CCHCH2中的2个电子，基态时都在1上。所以键键级为707022222122312PP（2分）（3）共轭体系中原子I的自由价为JIJIPFFMAX式中FMAX3，是C原子可能具有的最大键键级，JIJP则是与I原子相连的键键级的总和。312MAX10251223FPFF31802322231212MAX2PPFF（2分）4（1）36CNCOOP，中心离子CO3（D6）的D电子排布为LS，即；0G6G2ET36COFO（2）（3）52；EG6复单位7简单立方四、每小题6分，共30分。1J10601100KG101192SJ106362193134MTHPH电子PM123M1023110（3分）J10601100MOL10026/MOLKG100112SJ10636191231334氢原子PM862M1086212（3分）2采用刚性转子模型可得双原子分子的转动在相邻两能级间跃迁所产生的吸收光的波数为12JB，而相邻两条谱线的波数之差（亦即第一条谱线的波数）为B2式中B为转动常数ICHB28共4页，第B页1由题意知，H79BR分子的转动常数为B1694CM1/28470CM1因此，其转动惯量为SM109982M100470814238SJ10626681812342BCHI247MKG103043（3分）又H79BR的约化质量为KG106401MOL100226MOLKG107917912712313BRHBRHMMMM根据，可得其平衡核间距为2ERIPM9141M104191KG106401MKG1030431027247EIR（3分）3（1）丁二烯分子中存在离域键。根据公式441COS2NJEJ（此处N4，J1,2,3,4），可以得到离域MO的能级为621,620,620,6214321EEEE（4分）（2）丁二烯的电子总能量为48442221EEED若丁二烯分子中电子定域在两个碳原子间，则21,EE定域电子总能量为44221EEL所以丁二烯的离域能为480LDEEDE（2分）4（1）363NHCOOP，中心离子CO3（D6）的D电子排布为LS，即；0G6G2ET362OHFEOP，中心离子FE3（D5）的D电子排布为HS，即。（4分）2G3G2ET（2）LFSE04363NHCOO624O2423000CM155200CM1LFSE04362OHFEO306O20（2分）共4页，第B页25（1）金属钠为体心立方结构，原子半径R和晶胞参数A的关系为AR34因此，有PM81854PM429343AR（2分）（2）每个晶胞中含两个钠原子，因此，金属钠的理论密度为312331013CMG9670MOL100226CM10429MOLG992222ANAMD（2分）（3）PM43032PM429011222110AD（2分）五、每小题6分，共30分。1描述原子轨道的量子数有主量子数N，角量子数L，磁量子数M。对类氢原子（单电子原子）来说，原子轨道能级只与主量子数N相关ENRZ2/N2。对多电子原子，能级除了与N相关，还要考虑电子间相互作用。角量子数L决定轨道角动量大小H1LLM。磁量子数M决定角动量在磁场方向（Z方向）分量的大小HMMZ。各量子数的取值范围为N1,2,3,；L0,1,2,N1；M0,1,2,L。2当O2再增加一个或两个电子时，OO键长会增大。因为O2的价电子组态为，当再增加一个或两个电子时，它们是填充到反键轨道上。这导致O2P24P22P22S22S2P22的键级减小，键长增大。3基态CO分子的HOMO和LUMO分别为3和2，基态H2分子的HOMO和LUMO分别为S1和。它们的轮廓图示于下图（A）。S1共4页，第B页3COH22301S0221S图（A）CO和H2的前线轨道轮廓图COH2NIE图（B）CO和H2在NI催化剂上轨道叠加和电子转移情况共4页，第B页4由图可见，当CO分子的HOMO和H2分子的LUMO接近时，彼此对称性不匹配；当CO分子的LUMO和H2分子的HOMO接近时，彼此对称性也不匹配。因此，在非催化条件下，该反应难于发生。若使用某种过渡金属催化剂，则该反应在不太高的温度下即可进行。以金属NI为例，NI原子的D电子转移到H2分子的LUMO上，使之成为有电子的分子轨道，该轨道可与CO分子的LUMO叠加，电子转移到CO分子的LUMO上。这样，CO加H2反应就可顺利进行。轨道叠加及电子转移情况示于上图（B）中。4有3种1HNMR吸收峰，分