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考试A卷课程名称结构化学一、选择题(每小题2分, 共30分)得分评卷人1. 在长l = 2 nm的一维势箱中运动的He原子，其de Broglie波长的最大值是：------------ ( )(A) 1 nm (B) 2 nm (C) 4 nm (D) 8 nm (E) 20 nm2. 立方势箱中的粒子，具有E= 的状态的量子数。
则n x、n y、n z 可以是------------ ( )(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 33. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设：----------- ( ) (Ａ) 描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的9. 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( )(A) 大于真实基态能量(B) 不小于真实基态能量(C) 等于真实基态能量(D) 小于真实基态能量10. 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( )(A) 原子轨道线性组合成的新轨道(B) 分子中所有电子在空间运动的波函数(C) 分子中单个电子空间运动的波函数(D) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)11. 下面说法正确的是：----------------- ( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C4，又有i，则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s群(D) 在任何情况下，=12. B2H6所属点群是：----------------- ( )(A) C2v(B) D2h(C) C3v(D) D3h(E) D3d13. 已知配位化合物MA4B2的中心原子M是d2sp3杂化，该配位化合物的异构体数目及相应的分子点群为：----------------- ( ) (A) 2，C2v，D4h(B) 2，C3v，D4h(C) 3，C3v，D4h，D2h(D) 4，C2v，C3v，D4h，D2h14．某基态分子含有离域π66键，其能量最低的三个离域分子轨道为：= 0.25 φ1 + 0.52 φ2 + 0.43 ( φ3 + φ6) + 0.39 ( φ4 +φ5)1= 0.5 ( φ1 + φ2 ) - 0.5 ( φ4 +φ5 )2= 0.60 ( φ3 -φ6 ) + 0.37 ( φ4 -φ5 )3若用亲核试剂与其反应，则反应发生在（原子编号）：------------ ( )(A) 1 (B) 2 (C) 1，2 (D) 3，6 (E) 4，515. 已知C2N2分子偶极矩为0，下列说法何者是错误的？------------- ( )共轭体系(A) 是个线型分子(B) 存在一个44(C) 反磁性(D) C—C键比乙烷中的C—C键短二、填空题(24分)得分评卷人1. 在电子衍射实验中，││2对一个电子来说，代表_____________________。
第一章量子力学基础知识--要点1.1 微观粒子的运动特征光和微观实物粒子(电子、原子、分子、中子、质子等)都具有波动性和微粒性两重性质，即波粒二象性，其基本公式为：E=h5νP=h/λ其中能量E和动量P反映光和微粒的粒性，而频率ν和波长λ反映光和微粒的波性，它们之间通过Plank常数h联系起来。
h=6.626×10-34J.S。
实物微粒运动时产生物质波波长λ可由粒子的质量m和运动度ν按如下公式计算。
λ=h/mν量子化是指物质运动时，它的某些物理量数值的变化是不连续的，只能为某些特定的数值。
如微观体系的能量和角动量等物理量就是量子化的，能量的改变为E=hν的整数倍。
测不准关系可表示为：ΔX·ΔPx≥hΔX是物质位置不确定度，ΔPx为动量不确定度。
该关系是微观粒子波动性的必然结果，亦是宏观物体和微观物体的判别标准。
对于可以把h看作O的体系，表示可同时具有确定的坐标和动量，是可用牛顿力学描述的宏观物体，对于h不能看作O的微观粒子，没有同时确定的坐标和动量，需要用量子力学来处理。
1.2量子力学基本假设假设1：对于一个微观体系，它的状态和有关情况可用波函数ψ(x，y，z)来描述，在原子体系中ψ称为原子轨道，在分子体系中ψ称为分子轨道，ψ2d τ为空间某点附近体积元dτ中出现电子的几率，波函数ψ在空间的值可正、可负或为零，这种正负值正反映了微观体系的波动性。
ψ描述的是几率波，根据几率的性质ψ必须是单值、连续、平方可积的品优函数。
假设2. 对于微观体系的每一个可观测量,都有一个对应的线性自轭算符。
其中最重要的是体系的总能量算符（哈密顿算符）Ｈ假设3. 本征态、本征值和Schròdinger方程体系的力学量A的算符与波函数ψ若满足如下关系式中a为常数，则称该方程为本征方程，a为Ａ的本征值，ψ为Ａ的本征态。
Schr òdinger方程就是能量算符的本征值E和波函数ψ构成的本征方程：将某体系的实际势能算符写进方程中，通过边界条件解此微分方程和对品优波函数的要求，求得体系不同状态的波函数ψi以及相应的能量本征值Ei。
一、填空题
1.群的表示可分为可约表示和不可约表示。
2.判断分子有无旋光性的标准是是否具有反轴。
3. 分子有无偶极矩与分子对称性有密切关系，只有属于C n和C nv这两类点群的分子才具有偶极矩，而其它点群的分子偶极矩为0。
二、选择题
1. CO2分子没有偶极矩，表明该分子是【D 】
A. 以共价键结合的
B. 以离子键结合的
C. V形的
D. 线形的，并且有对称中心
2. 根据分子的对称性，可知CCl4分子的偶极矩等于【A 】
A. 0
B. 1.03
C. 1.85
D. 1.67
3. 组成点群的群元素是什么【A 】
A. 对称操作
B. 对称元素
C. 对称中心
D. 对称面
4. CH4属于下列哪类分子点群【A 】
A. T d
B. D h
C. C3v
D. C s
5. H2O属于下列哪类分子点群【 A 】
A. C2v
B. C3v
C. C2h
D. O h
三、回答问题
1. 找出H2O分子和NH3分子的对称元素和对称操作及其所属点群，并建立其对称操作的乘积表。
课本第125页：表4.2.1和表4.2.2
课本第142页：表4.6.3。
高中结构化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子半径最大的元素是：A. 氢B. 氧B. 钠D. 氟2. 以下哪个元素的电子排布不是按照能量最低原理排列的？A. 氢B. 锂C. 氮D. 氧3. 化学键中，哪种键的性质是“头对头”的？A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 氢键4. 以下分子中，哪个是极性分子？A. CO2B. CH4C. H2OD. C2H45. 以下哪种化合物属于共价化合物？A. NaClC. H2OD. Fe6. 原子核外电子的排布遵循哪一条规则？A. 能量最低原理B. 泡利不相容原理C. 洪特规则D. 所有上述规则7. 以下哪种物质是离子晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 食盐D. 干冰8. 以下哪种物质是金属晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 铜D. 石英9. 以下哪种物质是分子晶体？A. 金刚石B. 石墨C. 铜D. 冰10. 以下哪种物质是原子晶体？A. 金刚石B. 石墨D. 冰答案：1. C 2. D 3. B 4. C 5. C 6. D 7. C 8. C 9. D 10. A二、填空题（每空1分，共10分）11. 原子中电子数等于________，质子数等于________。
12. 化学键的类型主要有________、________和金属键。
13. 根据分子的极性，分子可以分为________分子和极性分子。
14. 离子晶体是由________构成的，而金属晶体是由________构成的。
15. 原子晶体具有高硬度和高熔点的特性，这是因为它们具有________结构。
答案：11. 中子数，质子数 12. 离子键，共价键 13. 非极性 14. 离子，金属原子 15. 紧密排列的原子三、简答题（每题5分，共10分）16. 请简述什么是共价键，并给出一个例子。
17. 请解释什么是金属键，并说明金属晶体的一般特性。
答案：16. 共价键是由两个原子之间共享一对电子而形成的化学键。
结构化学考试题库1第一部分量子力学基础与原子结构一、单项选择题（每小题1分）1．一维势箱解的量子化由来（）①人为假定②求解微分方程的结果③由势能函数决定的④由微分方程的边界条件决定的。
答案：④2．下列算符哪个是线性算符（）①exp ②▽2③sin④答案：②3．指出下列哪个是合格的波函数(粒子的运动空间为0+)（）①sinx②e -x③1/(x-1)④f(x)=e x (0x 1);f(x)=1(x 1)答案：②4．基态氢原子径向分布函数D(r)~r 图表示（）①几率随r 的变化②几率密度随r 的变化③单位厚度球壳内电子出现的几率随r 的变化④表示在给定方向角度上，波函数随r 的变化答案：③5.首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是（）①薛定谔②狄拉克③海森堡③波恩答案：③6．立方势箱中22810ma hE <时有多少种状态（）①11②3③7④2答案：③7.立方势箱在22812ma h E ≤的能量范围内，能级数和状态数为（）①5，20②6，6③5，11④6，17答案：③8．下列函数哪个是22dx d 的本征函数（）①mxe②sin 2x ③x 2+y 2④(a-x)e -x答案：①9．立方势箱中2287ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③10．立方势箱中2289ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③11.已知xe 2是算符x P ˆ的本征函数，相应的本征值为（）①ih2②i h 4③4ih ④ i h答案：④12．已知2e 2x 是算符x i ∂∂-的本征函数，相应的本征值为（）①-2②-4i③-4ih④-ih/π答案：④13.下列条件不是品优函数必备条件的是（）①连续②单值③归一④有限或平方可积答案：③14.下列函数中22dx d ，dx d的共同本征函数是（）①coskx②xe-bx③e-ikx④2ikxe-答案：③215．对He ＋离子而言，实波函数||m nl ψ和复波函数nlm ψ，下列哪个结论不对（）①函数表达式相同②E 相同③节面数相同④M 2相同答案：①16．氢原子基态电子几率密度最大的位置在r ＝（）处①0②a 0③∞④2a 0答案：①17．类氢体系m43ψ的简并态有几个（）①16②9③7④3答案：①18.对氢原子和类氢离子的量子数l ，下列叙述不正确的是（）1l 的取值规定了m 的取值范围2它的取值与体系能量大小有关3它的最大取值由解R 方程决定4它的取值决定了轨道角动量M 的大小答案：②19．对He +离子实波函数py2ψ和复波函数121-ψ，下列结论哪个不对（）①Mz 相同②E 相同③M 2相同④节面数相同答案：①20．对氢原子实波函数px2ψ和复波函数211ψ，下列哪个结论不对（）①M 2相同②E 相同③节面数相同④Mz 相同答案：④21．He +体系321ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：④22．Li 2＋体系3p ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②23．类氢离子体系Ψ310的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②24．若l =3，则物理量M z 有多少个取值（）①2②3③5④7答案：④25．氢原子的第三激发态是几重简并的（）①6②9③12④16答案：④26．由类氢离子薛定谔方程到R ，H ，Ф方程，未采用以下那种手段（）①球极坐标变换②变量分离③核固定近似④线性变分法答案：④27．电子自旋是（）①具有一种顺时针或逆时针的自转②具有一种类似地球自转的运动③具有一种非空间轨道运动的固有角动量④因实验无法测定，以上说法都不对。
结构化学试题及答案A.等于真实体系基态能量B.大于真实体系基态能量《结构化学》答案 C.不小于真实体系基态能量 D.小于真实体系基态能量一、填空(共30分，每空2分 ) 4、求解氢原子薛定谔方程，我们常采用下列哪些近似( B )。
1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标 ,6,1、氢原子的态函数为，轨道能量为 - 1.51 eV ，轨道角动量为，3,2,1)2)3)4) A.1)3)B.1)2)C.1)4)D.1学号,轨道角动量在磁场方向的分量为。
5、下列分子中磁矩最大的是( D )。
: +2、(312)晶面在a、b、c轴上的截距分别为 1/3 ， 1 ，1/2 。
B.C C.C D.B A.Li22223、NaCl晶体中负离子的堆积型式为 A1(或面心立方) ，正离子填入八面体的6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数n，下面论述正确的是( C ) 装A. 可取任一整数B.与势箱宽度一起决定节点数空隙中，CaF晶体中负离子的堆积型式为简单立方，正离子填入立方体的22姓空隙中。
C. 能量与n成正比 D.对应于可能的简并态名3: D4、多电子原子的一个光谱支项为，在此光谱支项所表征的状态中，原了的总轨道2,,,,,7、氢原子处于下列各状态:1) 2) 3) 4) 5) ，问哪22px3p3dxz3223dzz订6,角动量等于，原子的总自旋角动量等于 2, ，原子的总角动量等于,,2M些状态既是算符的本征函数又是算符的本征函数( C )。
Mz6,，在磁场中，此光谱支项分裂出5个塞曼能级。
系A.1)3) B.2)4) C.3)4)5) D.1)2)5) 别: 11线 8、下列光谱项不属于pd组态的是( C )1/22,r/2a0(3/4,)cos,(3/4,)cos,,(r,,,,)5、= ，若以对作图，(,,,)N(r/a)e2PZ01131 A. B. C. D. PDFS则该图是电子云角度图，也即表示了电子云在方向上单位立体角内的几率(,,,)9、下列对分子轨道概念叙述正确的是( B )。
结构化学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列关于分子轨道理论的描述，哪一项是不正确的？A. 分子轨道由原子轨道通过分子形成B. 分子轨道是离散的，具有确定的能量C. 分子轨道可以分为成键轨道和反键轨道D. σ轨道总是比π轨道更稳定答案：D2. 在晶体中，下列哪种晶格结构不属于立方晶系？A. 简单立方B. 体心立方C. 面心立方D. 六方晶系答案：D3. 下列关于金属晶体的描述，哪一项是错误的？A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子组成B. 金属晶体的导电性是由于自由电子的存在C. 金属晶体的物理性质各向同性D. 金属晶体的熔点普遍高于分子晶体答案：D4. 关于离子晶体，下列说法错误的是：A. 离子晶体由正负离子通过静电作用形成B. 离子晶体的熔点通常很高C. 离子晶体在固态时不导电，但熔融态或溶于水时可以导电D. 离子晶体中的离子键没有方向性和饱和性答案：D5. 在分子间作用力中，下列哪种力不属于范德华力？A. 色散力B. 取向力C. 诱导力D. 离子键答案：D二、简答题（每题5分，共20分）6. 简述价层电子对互斥理论（VSEPR）的基本原理，并说明如何用该理论预测分子的几何构型。
答案：价层电子对互斥理论（VSEPR）认为分子的几何构型是由中心原子上的价层电子对相互排斥，以达到能量最低的稳定构型。
该理论考虑了成键电子对和非成键电子对的排斥作用。
预测分子几何构型时，首先确定中心原子周围的成键电子对数和非成键电子对数，然后根据电子对的排斥作用，形成相应的分子几何形状。
7. 解释什么是配位数，并举例说明不同晶体结构中的配位数。
答案：配位数是指在晶体中，一个原子或离子周围最邻近的原子或离子的数量。
例如，在面心立方（FCC）晶体中，每个原子有12个最近邻原子；在体心立方（BCC）晶体中，每个原子有8个最近邻原子；在六方晶系晶体中，每个原子有12个最近邻原子。
8. 描述什么是能带理论和能隙，并解释它们对固体导电性的影响。
结构化学复习题与答案结构化学是一门研究物质微观结构及其与宏观性质关系的学科。
以下是结构化学的复习题与答案，供同学们参考。
一、选择题1. 原子的电子排布遵循哪个原理？A. 能量最低原理B. 洪特规则C. 泡利不相容原理D. 所有以上答案：D2. 以下哪种元素的原子半径最大？A. 氢（H）B. 氧（O）C. 钠（Na）D. 氯（Cl）答案：C3. 什么是化学键？A. 原子间的吸引力B. 原子间的排斥力C. 原子间的电磁相互作用D. 原子间的物理连接答案：C4. 离子键和共价键的主要区别是什么？A. 离子键是金属与非金属之间的键B. 共价键是金属与金属之间的键C. 离子键是正负离子之间的静电吸引D. 共价键是原子之间通过电子共享形成的答案：C5. 哪个分子具有平面结构？A. H2OB. NH3C. C2H4D. C2H6答案：C二、填空题1. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道内最多可以容纳______个电子，且它们的自旋方向必须是______。
答案：2；相反2. 原子的电子云密度分布图可以表示电子在原子核周围出现的概率，通常用______来表示。
答案：spdf图3. 根据分子轨道理论，分子的键级可以通过公式______来计算。
答案：键级 = (成键电子数 - 反键电子数) / 24. 氢键是一种特殊的______，它存在于氢原子与电负性较大的原子之间。
答案：分子间作用力5. 晶体结构的周期性可以通过______来描述。
答案：晶格常数和晶格类型三、简答题1. 简述什么是分子的极性，并举例说明。
答案：分子的极性是指分子中电荷分布不均匀，导致分子具有正负两端的现象。
例如，水分子（H2O）就是一个极性分子，因为氧原子比氢原子电负性大，导致电子云偏向氧原子，使得分子两端带有不同的电荷。
2. 解释什么是晶体的布拉维格子，并说明其重要性。
答案：布拉维格子是描述晶体中原子、离子或分子排列方式的几何结构。
它的重要性在于，布拉维格子决定了晶体的宏观物理性质，如硬度、导电性等。
结构化学复习题一、选择填空题第一章量子力学基础知识1.实物微粒和光一样，既有性，又有性,这种性质称为性。
2.光的微粒性由实验证实,电子波动性由实验证实。
3。
电子具有波动性，其波长与下列哪种电磁波同数量级？（A）X射线 (B）紫外线（C）可见光（D)红外线4。
电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的?（A）Zeeman （B)Gouy (C)Stark （D)Stern-Gerlach5。
如果f和g是算符,则（f+g）（f—g）等于下列的哪一个?(A)f2-g2；（B）f2—g2-fg+gf； (C）f2+g2； (D）（f—g）（f+g)6.在能量的本征态下，下列哪种说法是正确的？（A）只有能量有确定值；（B)所有力学量都有确定值;（C）动量一定有确定值; （D）几个力学量可同时有确定值；7.试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式——--——8.微观粒子的任何一个状态都可以用来描述; 表示粒子出现的概率密度。
9。
Planck常数h的值为下列的哪一个？（A)1.38×10-30J/s (B)1.38×10—16J/s (C）6。
02×10—27J·s （D)6.62×10—34J·s 10。
一维势箱中粒子的零点能是答案： 1.略。
2。
略. 3。
A 4。
D 5.B 6。
D 7.略 8.略 9。
D 10。
略第二章原子的结构性质1。
用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数（n, 1， m, m s）中,哪一组是合理的？（A）2，1，—1，—1/2；（B)0,0,0，1/2; （C）3，1,2，1/2; （D)2，1，0,0。
2。
若氢原子中的电子处于主量子数n=100的能级上,其能量是下列的哪一个: （A）13。
6Ev；（B)13。
6/10000eV; (C)-13。
6/100eV；（D）—13.6/10000eV;3.氢原子的p x状态，其磁量子数为下列的哪一个？（A）m=+1；（B）m=—1；（C）｜m｜=1; （D）m=0;4.若将N原子的基电子组态写成1s22s22p x22p y1违背了下列哪一条?(A）Pauli原理；（B）Hund规则；(C)对称性一致的原则；（D）Bohr理论5。
结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念，并说明s、p、d轨道的形状。
答案：原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。
s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，d轨道则有四个瓣状结构。
2. 什么是化学键？请列举三种常见的化学键类型。
答案：化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。
常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。
3. 描述分子轨道理论的基本原理。
答案：分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论，认为分子中的电子不再属于单个原子，而是在整个分子范围内分布，形成分子轨道。
4. 什么是杂化轨道？请举例说明sp3杂化。
答案：杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时，由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。
sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道，常见于四面体构型的分子中。
5. 请解释价层电子对互斥理论（VSEPR）。
答案：价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论，它基于中心原子周围的价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间的排斥作用，从而推断出分子的空间几何结构。
6. 什么是超共轭效应？请给出一个例子。
答案：超共轭效应是指在有机分子中，非成键的σ电子与π电子之间的相互作用，这种效应可以增强分子的稳定性。
例如，在乙烷分子中，甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭，从而稳定乙烯。
7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。
答案：共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式，这些描述方式虽然不同，但都能合理地解释分子的性质。
共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。
8. 什么是芳香性？请列举三个具有芳香性的化合物。
答案：芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性，这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。
具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。
9. 请解释什么是分子的极性，并举例说明。
2002级试卷 B ————————————————————————————一 选择答案 以工整的字体填入题号前[ ]内。
25个小题 共50分 注意 不要在题中打√ 号 以免因打√位置不确切而导致误判[ ] 1. 电子德布罗意波长为A λ=E/h B. λ=c /ν C. λ=h/p [ ] 2. 将几个非简并的本征函数进行线形组合 结果A 再不是原算符的本征函数B 仍是原算符的本征函数 且本征值不变C 仍是原算符的本征函数 但本征值改变[ ] 3. 利用Hund第一规则从原子谱项中挑选能量最低的谱项, 首先应当找A S最小的谱项B L最大的谱项C S最大的谱项[ ] 4. 对s、p、d、f 原子轨道分别进行反演操作 可以看出它们的对称性分别是A u, g, u, g B. g, u, g, u C. g, g, g, g [ ] 5. 两个原子的轨道在满足对称性匹配和最大重叠的情况下A 原子B 原子轨道能级差越大 形成的分子轨道能级分裂越小 对分子的形成越有利C 原子轨道能级差越大 形成的分子轨道能级分裂越大 对分子的形成越有利[ ] 6. 环丙烷的C-C 成键效率不高 原因是A 为适应键角的要求, sp3杂化轨道被迫弯曲到60o 因而产生了“张力” B sp3杂化轨道在核连线之外重叠形成弯键 重叠效率较差C sp3杂化轨道在核连线之内重叠形成弯键 产生了非常大的“张力” [ ] 7. NO的分子轨道类似于N2 。
试由此判断, 在NO、NO+、NO-中 何者具有最高的振动频率 A NO B NO+ C NO- [ ] 8. 在异核双原子分子中 电负性较大的原子对于成键分子轨道的贡献A 较大B 较小C 占一半[ ] 9. CO的3σ(HOMO)较大一端在C端。
在金属羰基配合物M(CO)n中 与M配位的是. A CO 的O端B CO 的C端C CO 的任意一端[ ] 10. 让液态的N2、O2、H2O通过电磁铁的两极 哪种会受到磁场的吸引? A N2 B H2O C O2 [ ] 11. CH4分子中具有映轴S4 A 但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B 旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C 旋转轴C4也存在 而与之垂直的镜面不存在[ ] 12. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体 记作 + 和 - B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体 记作 - 和 + C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体 用 ± 标记. [ ] 13. P-P、P =P和P P的键焓分别为200、310 、490 kJmol-1 从这一变化趋势看, 通常条件下A. 正四面体P4分子比P P分子更稳定B 正四面体P4分子比P P 分子更不稳定C. 正四面体P4分子与P P分子一样稳定[ ] 14. 丙二烯分子属于D2d点群. 由此推测A. 分子中只有σ键 B. 分子中有一个大π键Π33 C. 分子中有两个互相垂直的小π键[ ] 15. 根据价层电子对互斥理论 VSEPR PCl3、SCl2、IF7的几何构型分别为 A. 三角锥形 V形 五角双锥形 B. 平面三角 直线 五角双锥形 C. 平面三角 V形 正七边形[ ] 16. 晶体在理想的生长环境中能自发地形成规则的凸多面体外形 满足欧拉定理。
这种性质称为晶体的A 对称性B 自范性C 均匀性[ ] 17. 正当空间格子有多少种形状 点阵型式有多少种 A 8种形状 14种点阵型式B. 7种形状 32种点阵型式C 7种形状 14种点阵型式[ ] 18. CaF2晶体与立方硫化锌 A. 点阵型式都是立方简单 B. 点阵型式都是立方面心 C. 点阵型式分别是立方面心和立方简单[ ] 19. 14种布拉维格子中没有“四方面心” 因为“四方面心”实际上是 A. 正交面心 B. 四方简单 C. 四方体心[ ] 20. Laue 方程组中的h k l是A. 衍射指标 B. 晶面指标 C. 晶胞参数[ ] 21. 立方体心点阵的系统消光规律是: A. h+k+l=奇数 B. h+k+l=偶数 C. h、k、l奇偶混杂[ ] 22. 著名的绿宝石——绿柱石 属于六方晶系。
这意味着 A. 它的特征对称元素是六次B. 它的正当空间格子是六棱柱形C. 它的正当空间格子是六个顶点的正八面体[ ] 23. CdTe和CaTe晶体都属于立方晶系 负离子都采取立方密堆积 但正离子分别占据正四面体空隙和正八面体空隙。
如果它们的结构型式只有以下几种可能的话 分别是 A. 六方ZnS型和CsCl型 B. 立方ZnS型和NaCl型C. 立方ZnS型和CaF2型[ ]24. 在紫外光电子能谱上 若振动多重峰间隔相应的频率小于基频 表明被电离的电子是A 成键电子B 反键电子C 非键电子[ ] 25. 根据能量-时间测不准关系式 粒子在某能级上存在的时间τ越短 该能级的不确定度程度ΔE A 越小 B. 越大 C.与τ无关二. 利用结构化学原理 分析并回答下列问题 6分 考察共价键的形成和电子云分布时, 总是先将原子轨道线形组合形成分子轨道, 再计算分子轨道上的电子云, 而不直接用原子轨道计算出电子云 然后再叠加来形成分子轨道上的电子云? 为什么? 三 辨析下列概念 用最简洁的文字、公式或实例加以说明 每小题4分 共8分 : 1. 几率密度和几率 2. 简并态和非简并态四. 填空 6分 : 利用振动光谱研究分子振动时, CO2分子的对称伸缩振动不可能出现在( )光谱上, 反对称伸缩振动不可能出现在( )光谱上; SO2分子的情况与CO2分子( ), 它的各种振动方式都 既出现在红外光谱上 也出现在拉曼光谱上。
当分子的对称元素中具有 时 我们就应当注意这一现象 它对于区分 异构体尤其有用。
五.请找出下列叙述中可能包含着的错误 并加以改正 6分 螺旋型分子毫无例外地都是手性分子 旋光方向与螺旋方向不一致 匝数越多旋光度越小 螺距大者旋光度大 分子旋光度是螺旋旋光度的代数和。
六. 计算题(12分): (1) 对于立方面心点阵 系统消光规律是什么? 请列出可能出现的前9条衍射线的衍射指标 并按其平方和的大小排列 衍射指标hkl 平方和(2) 利用布拉格方程 推导立方面心点阵的sinθ表达式。
请说明: 任何一种具体的晶体 除系统消光因素以外 可能的衍射也只能是有限的几种 为什么? (3) Cu的晶体结构属于立方面心 晶胞参数a=361pm 若用λ=229.1pm的Cr Kα射线拍摄Cu样品的粉末图, 只能记录到哪几种衍射? 其衍射角θ分别为多大? (4) 对于同一种样品, 若想记录到更多的衍射, 使用的X射线的波长应当更长还是更短? 若使用同样的X 射线, 晶胞参数a较大的样品, 记录到的衍射可能会更多还是更少? 七.计算题 12分 丁二烯的四个大π分子轨道如下 1 已知在基态下 丁二烯的双键键长为134.4pm(典型的双键键长为133pm), 单键键长146.8pm(典型的单键键长为154pm). 试计算基态下的π键级P12和P23 , 说明HMO模型具有合理性。
2 再计算第一激发态下(即ψ2中有一个电子被激发到ψ3)的P1六.丁二烯的键长将发生什么变化。
2002级试卷B参考答案: 一 选择答案1C 2A 3C 4B 5A 6B 7B 8A 9B 10C 11A 12A 13A 14C 15A 16B 17C 18B 19C 20A 21A 22A 23B 24A 25B 二 利用结构化学原理 分析并回答问题根据量子力学的态叠加原理 考察共价键的形成 应当先考虑原子轨道AO按各种位相关系叠加形成的分子轨道MO 同号叠加形成成键分子轨道 异号叠加形成反键分子轨道 然后填充电子并形成电子云。
而不应当先求出各原子轨道上的电子云后再叠加, 因为电子云叠加只会产生静电排斥。
从数学角度讲, 就是首先将原子a与b的AO线性组合成MO, 然后求MO绝对值的平方, 而不能先求出AO绝对值的平方后再进行线性组合! (ψa+ψb )2 并不等于ψa 2 +ψb 2, 它们之间相差的干涉项反映了量子过程的特点。
三. 名词解释1. 几率密度和几率: 对于定态波函数Ψ(q) Ψ*(q)Ψ(q)代表在空间q点发现粒子的几率密度, 其量纲是L-3 L代表长度 . 而Ψ*Ψ(q)dτ代表在空间q点附近微体积元dτ内发现粒子的几率 是无量纲的纯数; ∫Ψ*Ψ(q)dτ代表在无穷空间中发现粒子的总几率, 对于归一化波函数, 此积分为一. 2. 简并态和非简并态: 几个互相独立的波函数 若对于某个算符 通常多指能量算符 具有相同的本征值 这种现象就是所谓的“简并性” 这些波函数代表的状态就称为简并态 反之即为非简并态. 四. 填空: 利用振动光谱研究分子振动时, CO2分子的对称伸缩振动不可能出现在(红外)光谱上, 反对称伸缩振动不可能出现在(拉曼)光谱上;SO2分子的情况与CO2分子(不同), 它的各种振动方式都 可以 既出现在红外光谱上 也出现在拉曼光谱上。
当分子的对称元素中具有 对称中心 时 我们就应当注意这一现象 它对于区分 顺、反 异构体尤其有用。
五.查错并改正 可以有不同的改错法 下面只是改法之一 错误1. “旋光方向与螺旋方向不一致”。
改正: 一致. 错误2.“匝数越多旋光度越小”。
改正: 匝数越多旋光度越大. 错误3.“螺距大者旋光度大”。
改正: 螺距小者旋光度大六. 计算题(1) 立方面心点阵的系统消光规律是hkl奇偶混杂。
可能出现的前9条衍射线是衍射指标hkl 111 200 220 311 222 400 331 402 422 h2+k2+l2 3 4 8 11 12 16 19 20 24 (2)立方面心点阵sinθ的表达式如下 三角函数的有限性和衍射级数n的分立性 决定了任何一种的晶体的衍射线数目只能是有限的。
(3) 将以上衍射指标逐一代入衍射角θ表达式 求得 sinθ111=[229.1pm/(2×361pm )] ×31/2=0.3173×1.732=0.5496θ111=33.34º sinθ200=[229.1pm/(2×361pm)] ×41/2=0.3173× 2.000=0.6346 θ200=39.39ºsinθ220=[229.1pm/(2×361pm)] ×81/2=0.3173× 2.828=0.8973 θ220=63.81ºsinθ311=[229.1pm/(2×361pm)] ×111/2=0.3173× 3.317=1.052>1 (4) 对于同一种样品, 若想记录到更多的衍射, 使用的X射线的波长应当更短. 若使用同样的X射线, 晶胞参数a较大的样品, 记录到的衍射可能会更多. 七. 计算题(1) 在基态下 HMO计算的π键级P12和P23分别为2 2 2sin2h k laP12=2×0.3717×0.6015+2×0.6015×0.3717=0.896P23=2×0.6015×0.6015+2×0.3717×(-0.3717)=0.448 π键级为分数, 表明π电子的离域化使丁二烯中已不是纯粹的单双键, C1-C2之间不够一个正常双键, C2-C3之间不只是一个σ单键. 这与事实相符: 丁二烯的双键键长134.4pm比典型的双键键长133pm长一些, 而单键键长146.8pm比典型的单键键长154pm短一些. (2) 在第一激发态下,π键级P12和P23分别为:P12=2×0.3717×0.6015+0.6015×0.3717+0.6015×(-0.3717)=0.447P23=2×0.6015×0.6015+0.3717×(-0.3717)+ (-0.3717)×(-0.3717)=0.724 这表明: 两端的π键级小于中间的π键级, 键长将变为两端长中间短. 与丁二烯基态的键长相反. 2001级试卷————————————————————————————————————————一、选择答案 写入题目前的[ ]内。
