原子结构与分子结构复习题

1、 原子结构与分子结构复习题 （2009至2010学年第一学期（生农药）一、选择题1. 某基态原子在n=5的原子轨道中只有2个电子，则该原子在n=4的原子轨道中电子总数可能为（）A.8 B.18 C.818 D.18322.比较下列元素的第一电离能，最小的是（） A.Si B.Al C.K D.Na 3.某元素的原子核外电子排布式为Xe4f7 5d1 6s2 ,则该元素在周期表中属于（ ） A镧系元素 B.第五周期B C.第六周期第族 D.锕系元素4.下列分子靠近时，分子间存在诱导作用的是（ ） A，CO2 和BCl3 B.BF3 和SiF4 C.CH4 和CCl4 D.HCl和H2S 5.下列

2、说法正确的是（ ） A 相同原子形成的双键键能是单键键能的两倍 B 原子形成共价键的数目，等于基态原子的未成对电子数 C 分子轨道由两原子中能量相近似、对称匹配的原子轨道线性组合而成 D.两个p原子轨道间的线性组合只能形成 键轨道和 *反键轨道6. 下列分子中，键角大小次序正确的是（ ） A. NH3<H2O B.OF2<Cl2O C.BeF2<SF2 D.NH3<NF37. 按分子轨道理论，N2，N2-，N22- 的稳定性由大到小的顺序是（ ） A.N22->N2->N2 B. N2>N2->N22- C. N2->N22- >N2

3、 D. N2->N2>N22- 8.根据离子极化理论，关于下列各化合物的物理性质，说法不正确的是（） A 熔点：NaCl>CuCl B.沸点：PCl5>AlCl3 C.溶解度：HgS<CuS D.颜色深度：MnS<ZnS9. 下列各元素的第一电离能的大小关系，顺序正确的是（）A B<C<N<O B.B>C>N>O C.B<C<O<N D.B>C>O>N 选择题答案：1C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.B 7.B 8.C 9.C二、填空题1、A，B两种元素，元素A的原子最后一个电子分

4、布在n=2、l=1的轨道上，得到两个电子后能形成8e稳定结构，而元素B处于第四周期，属于副族，最高氧化值为+4，二者可形成BA2型化合物，该化合物具有光催化性能。则A的价层电子构型为_,B的价层电子构型_,AB的化学式为_,A,B两元素在周期表中的位置分别为 _区_族和_区_族。2、根据价层电子对互斥理论，填写下表。电子对数电子对的几何构型分子或离子的空间构型中心原子的杂化类型孤对电子数目极性（填有或无）ClF3ICl4-XeOF4填空题答案：1、 2s22p4 3d24S2 TiO2 p VIA d IVB2、5三角双锥T形sp3d2有6八面体平面四边形sp3d2无6八面体四角锥sp3d21

5、有2、金属氧化物的磁性大小与该金属阳离子含未成对电子数有关，未成对电子数越多，则磁性越大，选择录音磁带的磁粉原料时通常需要考虑这一因素。欲在V2O5、CrO2、SnO2三种金属氧化物（基本上是离子型）中，挑选合适的磁粉原料，试回答下列问题【原子序数V（23）、Cr（24）、Sn（50）】（1）写出各金属氧化物阳离子的核外电子排布式；（2）讨论适合作录音带磁粉原料的化合物；（3）用四个量子数表示所选氧化物的阳离子最高能级组各原子轨道填充的电子。 解：（1）V5+：Ar Cr4+: Ar3d2 Sn4+:Kr4d10 （2） 由于V5+，Sn4+核外电子排布式中无单电子，选择CrO2 （3）Cr4

6、+，3d2，四个量子数：n l m ms 3 2 0 +1/2 3 2 +1 +1/25、写出NO+离子的分子轨道排布式，并画出其分子轨道能级图，计算键级，画出NO+离子结构式，该离子是否具有顺磁性？并比较NO+,NO,NO -几种离子和分子的键长大小。 解：NO+NOO2 分子轨道式(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2px)2(2py)2 键级=6/2=3 磁性：无磁性 NO+，NO，NO-,由于依次电子数增1，都填充在反键轨道上，键级依次减小， 键长依次增大。6、用分子结构的相关理论解释系列卤化物质的变化规律。化合物NaFNaClNaBrNaI熔点（）9938037

7、47661化合物PF3PCl3PBr3PI3熔点（）-151.5-112-4061化合物AgFAgClAgBrAgI颜色无色白色浅黄色黄色解： 熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI相同阳离子Na+,阴离子不同，F- Cl- Br- I-，半径依次增大，变形性依次增大，故同Na+形 成的化合物的离子极化作用依次增强，共价成分增多，熔点下降。 熔点：PF3<PCl3<PBr3<PI3化合物中为共价键，左至右，分子量增大，色散力增大，熔点升高。 颜色：AgF,AgCl,AgBr,AgI颜色依次加深由于F- Cl- Br- I- 左至右半径增大，变形性增大，且A

8、g+为d1018e结构，极化作用变形 性都强，故总的极化作用依次增强，颜色加深。7. 乙烷和乙烯的结构如下，键能、键长、键角数据标在各个结构式中：回答下列问题： （1）指出两个化合物中的C的杂化类型； （2）根据相关数据说明键和键的特点； （3）根据分子结构中的化学键的特点，利用化学热力学原理，分析下列裂解反应的温度条件（键能CH 338.8kJ/mol,HH 436.0kJ/mol）解：（1）乙烷中C sp3杂化；乙烯中C sp2杂化 （2）乙烷中单键，键长长，键能小；乙烯中双键，键长短，键能大 ，组成双键的键能并非为单键键能的2倍，键较键活泼 （3）= = =2×338.3+34

9、5.6610.9436.0 =24.7kJ/mol 时， =2×300+345.6610.9436.0=101.3kJ/mol 一、 是非题1.( )电子在原子核外运动的能级越高，它与原子核的距离就越远，所以任何时候1s电子总是比2s电子更靠近原子核，因为E1s<E2s 。2.( )非金属元素之间形成的化合物都不是离子化合物。3.( )CO2和SiO2都是IVA族最高氧化物，它们都是分子晶体。4.( )在双原子分子中，如果有多重键，则必有一个是键，其余为键。二、 简答题1. 画出O2分子的分子轨道示意图，并比较O2+和O2-稳定性。另外，请用结构理论判断臭氧单质是否具有极性。2

10、. 下面所列是卤化银键长和泡林离子半径的数据，请用结构理论解释卤化银溶解度的递变关系：（5分）AgFAgClAgBrAbIrAg+rX-/pm246307321342R(Ag-X)键长/pm246277288281解答：从FI （rAg+rX- - R(Ag-X)）的值递增 所以离子极化程度增大（2分） 化学键由离子键向共价键递增的成份增加（2分） 所以从AgFAgI 溶解度下降。（1分）一，选择题15%（单选题）（1） （）下列各量子数种不合理的是：（）n=2 1=1 （）n=31=1-+1（）m=0（）n=2m=（2） （）下列各晶体中熔化时只需要客服色散力的是：（）CH3COOH （）S

11、iO2 （）CH3Cl （）CS2B. ( ) 下列阳离子极化能力由大到小的顺序是：10. Si4+>Mg2+>Al3+>Na+ （B）Si4+>Al3+>Mg2+>Na+（C）Mg2+>Na+>Al3+>Si4+ （D）Na+>Mg2+>Al3+>Si4+10. (）某一离子晶体AB，其A2+半径132pm，半径为188pm，试判断该晶体的晶型：(A)CsCl (B)NaCl (C)ZnS (D)CaF2 (E)TiO2二、填空题1某温度时，反应2HCrO4-+3HS03+5H+=2Cr3+2S042-+5H20的反应物

12、浓度与反应速率关系的数据记录如下：(4分) 反应物浓度(moldm3)-dHCr04dt实验HCrO4-HS03-H+(moldm3min)101000，100100x10-5200x10-5202000100100x10-5400x10-5301000200100x10-5800x10-5401000100200x10-5400x10-5反应速率常数方程式为:;总反应级数为：速率常数k为当HCrO4-=0.250mol/dm3,HSO3-=0.250mol/dm3,H+=1.50*10-5反应的瞬时速率为2在影响化学反应速率的诸因素中，既能改变反应速率常数k，又有效地改变活化能Ea的因素是

13、该反应的平衡常数 (填增·大、减小或不变，1分)。3对于一孤立体系，其自发倾向总是： 对于等温等压体系，其自发倾向则是一，(1分)4完成下表(6分)分子或离子XeF4SF4C102N0电子对几何构型分子空间构型(离子)杂化类型5硫原子的电子排布式为 ，硫原子以 杂化轨道与氧原子的2p轨道重叠成键，形成S02分子的空间构型为一 ，,其晶体是 晶体，晶格结点上的微粒是十 ，微粒间的作用力有6已知A、B两种元素，其中A原子比B原子的M层和N层分别少4千和5个电子，则A为 元素，其价电子构型为，属第 周期，族。它们之间形成的化合物是 和l (3分)5.下面所列是卤化银键长和泡林离子半径的数据

14、，请用结构理论解释卤化银溶解度的递变关系： AgF AgCl AgBr AgIrAg+ +rx-/pm 246 307 321 342RAg-x键长/pm 246 277 288 281（解：Ag+是18层点在结构的离子，它有极化作用，也有变形性：Ag+与阴离子有附加极化作用。而当阴离子的变形性递增时，附加极化作用递增，则使化合物的溶解度递减。而阴离子的变形性是随离子半径的递增而递增的，所以F- < Cl- < Br- < I-,溶解度AgF >AgCl >AgBr >AgI)6.根据热力学数据计算下列反应：有机溶剂苯C6H6（l）C6H6(g)（1）常温下

15、（298K）上述反应能否自发？400K呢？（2）当苯达到沸腾时，苯的蒸气压为多少？热力学数据：C6H6（l）fHm49.03KJmol-1；Sm172.8Jmol-1k-1；fGm124.50KJmol-1C6H6(g) fHm82.93KJmol-1; Sm269.2Jmol-1k-1; fGm129.28KJmol-1(解：(1) rGm=fGmC6H6(g)-fGmC6C6（l）=129.28KJmol-1-124.50KJmol-1=4.78KJmol-1>0 所以不能自发进行。因为rGm=rHm-TrSm，当rGm<0时，反应自发进行。rHm=82.93KJmol-1-4

16、9.03KJmol-1=33.90KJmol-1rSm=269.2Jmol-1k-1-172.8Jmol-1k-1=96.4 Jmol-1k-1所以T>351.7k,所以在400K时可以自发进行。（2）因为rGm=-RTlnK=rHm-TrSm所以lnK=TrSm-rHmRT=96.48.31-33.9*1OOO351.7k*8.31=0K=1=PC6H6pi，所以PC6H6=1.01*105Pa2.人体所需能量大多来源与食物在体内的氧化还原反应。例如葡萄糖在细胞中与氧反应生成CO2（g）和H2O（l），并释放能量，通常用燃烧值，即1g物质燃烧所产生的热量去计算人们对食物的需要量。假如一

17、不做体力劳动的成年人每天需要6300kJ能量以维持生命，某病人每天只能吃500g牛奶（燃烧值为3KJ/g-1）和50g面包（燃烧值为10KJ/g-1），问每天还需给他输多少10的葡萄糖液？（质量分数为100cm3溶液所含溶质的克数）（6分）已知：fHm:KJmol-1 CO2 -393.8；H20(l)-285.8；C6H12O6(s)-1260。Mr.葡萄糖=180gmol-1解：食物所提供能量E1为E1=500g×3Kj/g+50g×10kj/g=2000kJ还需补充能量E2=6300kJ-2000kJ=4300kJC6H12O6（s）+6O2(g)6CO2(g)+6H

18、2O(l)rHm=6fHmO2g+6fHmH20l-fHm(C6H12O6)-6fHmO2g=-2817.6KJmol-1即1mol C6H12O6可放出2817.6KJ的能量。所以m C6H12O6=4300KJ2817.6KJ*180g=274.7g设需输入Vcm3 274.7gV*100%=10%所以V=2747cm33.温度相同时，下面四个基元反应的活化能数据如下： 反应 Ea/（kJmol-1） Ea/（kJmol-1）逆反应 1 30 55 2 75 15 3 26 40 4 30 40假设频率因子A相等，试分析判断：哪个反应的正反应速率大？哪个反应放热最多？哪个反应是吸热反应？哪

19、个反应的可逆程度最大？提高温度，对哪个反应的产率最有效？为什么？计算当温度升高10K时，该反应的k10+T/kT的值。（8分）7.N22+的分子轨道排布式是键级为三是非题1.（）某反应的速率常数单位是dm3mol-1s-1则该反应是二级反应。2.（）电子在原子核外运动的能级越高，它与原子核的距离就越远，所以任何时候1s电子总比2s电子更靠近原子核，因为E1s<E2s3.()所有非金属元素之间形成的化合物都不是离子化合物4.（）化学反应的熵变与温度有关，但随温度变化不明显5.（）某同学设计了一个反应，如果该反应的rGm0就表明这个反应无论如何都是无法进行的6.（）对于任意化学反应，rGm越

20、小，则平衡常数越大，反应速率就越大7.（）CO2和SiO2都是IVA族最高氧化物，它们都是分子晶体8.（）在恒温恒压条件下，化学反应能自发进行的必要条件是，rGm<09.（）在一定温度下，某基元反应的速率常数是反应物或产物浓度为单位浓度时的反应速率10.（）在双原子分子中，如果有多重键，则必有一个是键，其余为键四简答题1.用斯莱脱规则计算钛原子（Z=22）的4s电子跃迁到3d跃迁到3d轨道时所发出光的波长。2.石墨是碳的稳定态，石墨的Sm是5.740J·mol-1·K-1金刚石的fHm是1.897kj/mol, fGm是2.900kj/mol,求金刚石的绝对熵Sm。说

21、明这两种碳的同素异形体哪个更有序？并从金刚石和石墨晶体结构角度对计算结果加以验证。3.在化学动力学中，催化剂促使反应速率加快的原理是它降低了反应的活化能，所以对于那些不能自发进行的反应，我们可以通过加入催化剂的方法促使反应自发进行。请问这种说法正确与否？请用文字和图示说明。4.画出O2分子的分子轨道示意图，并比较O2+和O2-稳定性。另外，请用结构理论判断臭氧单质是否具有极性。答案：5. (1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2; 2三8. 9. ×10. ×11. 12. ×13. ×14. ×15. ×16. ×17. 四1.解：Ti的电子排布为 1s22s22p63s23p63d24s2