第三章习题
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第三章 练习题一、填空题3-1 一根长度为L 的轻杆AB (其质量可忽略),两端分别固定质量为m 1和m 2的两个小球,此系统绕通过其中心O 并垂直AB 连线的轴转动时,其转动惯量为 。
3-2 一质量为M ,半径为R 的转台,以角速度ω1转动,转动摩擦不计,有一质量为m 的蜘蛛垂直落在转台边缘(转台的转动惯量221MR J =)。
此时转台的角速度ω2为___ _____;若蜘蛛慢慢爬向转台中心,至离转台中心的距离为r 时,转台的角速度ω3为___ ______。
3-3 一转速为1200r/min 的飞轮,因制动而均匀的减速,经10s 停止转动,则飞轮的角加速度为 ,从开始制动到停止转动飞轮转过的圈数为___ __ _;开始制动后5s 时飞轮的角速度为___ ______。
设飞轮转动惯量为J ,其制动力矩为__ _______。
3-4 自由刚体共有6个自由度,其中3个 自由度,3个 自由度。
3-5 一均匀细杆AB ,长为l ,质量为m 。
A 端挂在一光滑的固定水平轴上,它可以在竖直平面内自由摆动。
杆从水平位置由静止开始下摆,当下摆至θ角时,B 端速度的大小B V = 。
3-6 一质量为M ,长为L 的均匀细棒绕通过中心与棒垂直的转轴转动,其转动惯量等于 ;若细棒绕通过一个端点与棒垂直的转轴转动,其转动惯量等于 。
3-7 一飞轮的转动惯量为20.125kg m ⋅,其角动量在1.5s 内从213.0kg m s -⋅⋅减到212.0kg m s -⋅⋅ 在此期间作用于飞轮上的平均力矩M = ,飞轮作功为A = 。
3-8 一质量为m 的小球固定在一质量不计、长为l 的轻杆一端,并绕通过杆另一端的水平固定轴在竖直平面内旋转。
若小球恰好能通过最高点而作圆周运动,则在该圆周的最高点处小球的速度=v ;如果将轻杆换成等长的轻绳,则为使小球能恰好在竖直平面内作圆周运动,小球在圆周最高点处的速度=v 。
3-9 长为L 质量为m 的均匀细棒可绕通过其一端并与棒垂直的光滑水平轴O 转动.设棒从水平静止位置开始释放,则它摆到竖直位置时的角加速度为 ;角速度为 。
思考题:题3.1.1 组合逻辑电路在结构上不存在输出到输入的 ,因此 状态不影响 状态。
答:反馈回路、输出、输入。
题3.1.2 组合逻辑电路分析是根据给定的逻辑电路图,而确定 。
组合逻辑电路设计是根据给定组合电路的文字描述,设计最简单或者最合理的 。
答:逻辑功能、逻辑电路。
题3.2.1 一组合电路输入信号的变化顺序有以下三种情况,当 时,将可能出现竞争冒险。
(A )00→01→11→10 (B )00→01→10→11 (C )00→10→11→01 答:B题3.2.2 清除竞争冒险的常用方法有(1)电路输出端加 ;(2)输入加 ;(3)增加 。
答:电容,选通脉冲,冗余项。
题3.2.3 门电路的延时时间是产生组合逻辑电路竞争与冒险的唯一原因。
( ) 答:×题3.2.4 根据毛刺产生的方向,组合逻辑的冒险可分为 冒险和 冒险。
答:1型、0型。
题3.2.5 传统的判别方法可采用 和 法来判断组合电路是否存在冒险。
答:代数法、卡诺图。
题3.3.1 进程行为之间执行顺序为 ,进程行为内部执行顺序为 。
答:同时、依次。
题3.3.2 行为描述的基本单元是 ,结构描述的基本单元是 。
答:进程、调用元件语句。
题3.3.3 结构体中的每条VHDL 语句的执行顺序与排列顺序 。
答:无关题3.4.1串行加法器进位信号采用 传递,而并行加法器的进位信号采用 传递。
(A )超前,逐位 (B )逐位,超前 (C )逐位,逐位 (D )超前,超前 答:B题3.4.2 一个有使能端的译码器作数据分配器时,将数据输入端信号连接在 。
答:使能端题 3.4.3 优先编码器输入为70I I -(0I 优先级别最高),输出为2F 、1F 、0F (2F 为高位)。
当使能输入00,651====I I I S 时,输出012F F F 应为 。
答:110题3.4.4 用4位二进制比较器7485实现20位二进制数并行比较,需要 片。
第三章情绪心理习题一、选择题1.人对客观事物采取怎样的态度,是以某种事物是否满足或符合自己的()为中介。
A动机 B态度 C需要 D感觉2.与社会性需要是否满足相联系的心理活动是()。
A情绪 B情感 C 心境 D应激3.人们喜欢记住感兴趣的事物,对不喜欢的事物记忆起来十分吃力,这表明情绪具有()。
A适应功能 B组织作用 C动机作用 D信号作用4.乐极生悲、破涕为笑,表明情绪和情感的特征具有()。
A 感染性 B情境性 C两极性 D移情性5.“感时花溅泪,恨别鸟惊心”,表明了情绪和情感的特征具有()。
A 感染性 B情境性 C两极性 D移情性6.人在快乐或悲哀气氛的情境中,会产生快乐或悲哀感,这表明情绪和情感具有()。
A 感染性 B情境性 C两极性 D移情性7.在出乎意料的紧张情况下所产生的一种情绪状态是()。
A 心境 B激情 C应激 D焦虑8.“忧者见之而忧,喜者见之而喜”,说明情绪状态是()。
A 心境 B激情 C应激 D焦虑9.人对认知活动成就进行评价时所产生的情感体验,称之为()。
A 美感 B理智感 C 道德感 D成就感10.个体被善或恶的时候现象所激起的情感状态,称之为()。
A 美感 B理智感 C 道德感 D成就感11.情绪和情感过程是伴随着人的()而产生的,他们是主体与客体之间关系的反映。
A认知过程 B意志过程 C个性心理特征 D心理状态12.“手舞足蹈”属于()。
A言语表情 B体态表情 C面部表情 D符号表情13.下列关于情绪的说法不正确的是()。
A.情绪的发展要早于情感B.情绪比情感稳定C.情绪表现外显性D.情绪的生理性二、填空题1.情绪是人对客观现实的一种反映形式,是客观现实是否符合人的需要而产生的态度体验。
2.从某种意义上说,情绪是情感的外在表现,是情感是情绪的本质内容,它的变化似乎通过情绪的变化来实现的。
3.表情动作是情绪的外部表现形式,主要有面部表情、身段表情和言语表情。
4.情绪和情感的适应功能是通过它的信号作用得以实现的。
第三章习题3.1 确定T=300K时GaAs中Ec和Ec+kT之间的总量子态数量。
3.2 定T=300K时GaAs中Ev和Ev+kT之间的总量子态数量。
3.3求出Ec+kT处导带有效状态密度与Ev-kT处价带有效状态密度的比值。
3.4(a)如果EF=Ec,试求E=Ec+kT处的状态概率;(b)如果EF=Ev试求E=Ev-kT处的状态概率。
3.5试确定比费米能级高(a)1kT,(b)5kT和(c)10kT的能带被电子占据的概率。
3.6试确定比费米能级低(a)1kT,(b)5kT和(c)10kT的能带被电子占据的概率。
3.7证明高于费米能级ΔE的量子态被占据的概率与低于费米能级ΔE的量子态为空的概率相等。
3.8某种材料T=300K时的费米能级为6.25eV。
该材料中的电子符合费米-狄拉克分布函数。
(a)求6.50eV处能级被电子占据的概率。
(b)如果温度上升为T=950K,重复前面的计算(假设E F不变)。
(c)如果比费米能级低0.30eV处能级为空的概率时1%,此时温度为多少?3.9 铜在T=300K时的费米能级为7.0eV。
铜中的电子符合费米-狄拉克分布函数。
(a)求7.15eV处能级被电子占据的概率。
(b)如果温度上升为T=1000K,重复前面的计算(假设EF不变)。
(c)当E=6.85eV,T=300K时,重复前面计算。
(d)求T=300K和T=1000K时E=EF的概率。
3.10考虑图3.40所示的能级。
令T=300K。
(a)如果E1-EF=0.30eV,确定E=E1被电子占据的概率以及E=E2为空的概率。
(b)如果EF-E2=0.40eV,重复前面的计算。
3.11假设T=300K时费米能级恰好处于禁带中央。
(a)分别计算Si,Ge和GaAs中导带底被占据的概率。
(b)分别计算Si,Ge和GaAs中价带顶为空的概率。
3.12计算低于费米能级0.55eV的能级被电子占据的概率为106 时的温度。
习题31.名词解释:栈、队列、循环队列。
解:栈是只能在一端进行插入和删除操作的线性表,允许插入和删除的一端叫栈顶,另一端叫栈底。
最后插入的元素最先删除,故栈也称后进先出表。
队列是允许在一端插入而在另一端删除的线性表,允许插入的一端叫队尾,允许删除的一端叫队头。
最后插入的元素最先删除,故栈也称先进先出表。
最先入队的元素最先删除,故队列也称先进先出表。
用常规意义下顺序存储结构的一维数组表示队列,由于队列的性质(队尾插入,队头删除),容易造成“假溢出”现象,即队尾已达到一维数组的高下标,不能再插入,然而队中元素个数小于队列的长度。
循环队列是解决“假溢出”的一种方法。
通常把一维数组看成首尾相接。
在循环队列下,通常采用“牺牲一个存储空间”的方法解决“队满”和“队空”的判定问题。
2.如果输入序列为1,2,3,4,5,6,试问能否通过栈结构得到以下两个序列:4,3,5,6,1,2和1,3,5,4,2,6;请说明为什么不能或如何才能得到。
解:输入序列为1,2,3,4,5,6,不能得到4,3,5,6,1,2,其理由是:输出序列最后两个元素是1,2,前面四个元素(4,3,5,6)得到后,栈中元素剩下1,2,且2在栈顶,栈底元素1不可能在栈顶元素2出栈之前出栈。
得到序列1,3,5,4,2,6的过程是:1入栈并出栈;然后2和3依次入栈,3出栈,部分输出序列是1,3;紧接着4和5入栈,5,4和2依次出栈,此时输出序列为1,3,5,4,2;最后6入栈并出栈,得到最终结果序列是1,3,5,4,2,6。
3.试证明:若借助栈由输入序列1,2,…,n 得到序列1p ,2p ,…,n p (它是输入序列的一个全排列),则在输出序列中不可能出现下列情形:存在着i <j <k ,使得j p <k p <i p 。
解:如果i <j ,说明i p 在j p 入栈前先出栈。
而对于i p >j p 的情况,则说明要将j p 压到i p 之上,也就是在j p 出栈之后i p 才能出栈。
第3章习题及参考解答1.指出下列各指令中源操作数和目的操作数的寻址方式。
(1)MOV DI,100(2)MOV CX.100[SI](3)MOV [SI],AX(4)ADD AX,[BX+DI](5)AND AX,BX(6)MOV DX,[1000](7)MOV BX,[BP+DI+100](8)PUSHF(9)SUB [1050],CX(10)AND DH,[BP+4]解源操作数目的操作数(1)立即寻址寄存器寻址(2)变址寻址寄存器寻址(3)寄存器寻址寄存器间接寻址(4)基址加变址寻址寄存器寻址(5)寄存器寻址寄存器寻址(6)直接寻址寄存器寻址(7)基址加变址寻址寄存器寻址(8)寄存器寻址寄存器间接寻址(9)寄存器寻址直接寻址(10)变址寻址寄存器寻址2.试述指令MOV AX,2000H和MOV AX,DS:[2000H]的区别?解区别有三条:(1)MOV AX,2000H对源操作数是立即寻址,而MOV AX.[2000H]对源操作数是直接寻址;(2)前者功能是把立即数2000H送入AX中,而后者是把内存2000H单元与2001H单元的内容取出送入AX 中;(3)两者的机器代码不同,执行速度也不同,前者执行时间快,后者执行时间慢。
4.若DS=4000H,BX=0800H,[40800H]=05AOH,[40802H]=2000H,求执行指令LDS SI,[BX]后,DS与SI中的内容。
若上题中的DS换成ES,其他条件不变,求执行指令LES DI,[BX]后,ES与DI 中的内容。
解SI=05AOH,DS=2000HDI=05AOH,ES=2000H5.若AX=98ABH,BX=A8BCH。
求执行指令ADD AX,BX后,AX与BX中的内容,并指出SF,ZF,AF,PF,CF和OF的状态。
解AX=4167H,BX=A8BCH,SFZFAFPFCFOF=001011B。
6.若CX=6700H,DX=78FFH,CF=1。
第三章会计等式与复式记账一、单项选择题1、总分类账户与明细分类账户平行登记四要点中的“依据相同”是指()。
A.总分类账要根据明细分类账进行登记B.明细分类账要根据总分类账进行登记C.根据同一会计凭证登记D.由同一人员进行登记2、某企业原材料总分类科目的本期借方发生额为25 000元,贷方发生额为24 000元,其所属的三个明细分类账中;甲材料本期借方发生额为8 000元,贷方发生额为6 000;乙材料借方发生额为13 000元,贷方发生额为16 000元;则丙材料的本期借、贷方发生额分别为()。
A.借方发生额为12 000元,贷方发生额为2 000元B.借方发生额为4 000元,贷方发生额为2 000元C.借方发生额为4 000元,贷方发生额为10 000元D.借方发生额为6 000元,贷方发生额为8 000元3、甲公司月末编制的试算平衡表中,全部科目的本月贷方发生额合计为120万元,除银行存款外的本月借方发生额合计104万元,则银行存款科目()。
A.本月借方余额为16万元B.本月贷方余额为16万元C.本月贷方发生额为16万元D.本月借方发生额为16万元4、下列记账错误中,不能通过试算平衡检查发现的是()。
A.将某一分录的借方发生额600元,误写成6 000元B.某一分录的借贷方向写反C.借方的金额误记到贷方D.漏记了借方的发生额5、下列关于试算平衡法的说法,正确的是()。
A.漏记某项经济业务影响试算平衡B.包括发生额试算平衡法和余额试算平衡法C.试算平衡了,账户记录一定正确D.发生额试算平衡法理论的依据是会计等式6、企业购入原材料10 000元,已开出支票支付6 000元,另4 000元暂欠。
下列会计分录正确的是()。
A.借:原材料10 000贷:银行存款10 000B.借:原材料10 000贷:应付账款10 000C.借:原材料10 000贷:银行存款6 000应付账款4 000D.借:原材料10 000贷:应付票据6 000应付账款4 0007、企业计算应交所得税时,正确的会计分录是()。
第三章 中值定理与导数应用§1 中值定理一、是非判定题一、假设0)('),,(,),(,],[)(=∈ξξf b a b a b a x f 使且必存在可导在有定义在 (×)二、假设0)('),,(),()(,],[)(=∈=ξξf b a b f a f b a x f 使则必存在在连续在 (×)3、假设0)('),,(),(lim )(lim ,],[)(00=∈=-→+→ξξf b a x f x f b a x f b x a x 使则存在且内可导在 (√)4、假设))((')()(),,(,],[)(a b f a f b f b a b a x f -=-∈ξξ使则必存在内可导在 (√)五、假设使内至少存在一点则在可导在上连续在与,),(,),(,],[)()(ξb a b a b a x g x f )(')(')()()()(ξξg f a g b g a f b f =-- (×)(提示:柯西中值定理,少条件0)('≠ξg )六、假设对任意,0)('),,(=∈x f b a x 都有那么在(a,b)内f(x)恒为常数 (√)二.单项选择题 一、设1.0,(),()()'()()ab f x a x b f b f a f b a xξξ<=<<-=-则在内,使成立的有 C 。
(A )只有一点(B )有两个点(C )不存在(D )是不是存在与a,b 取值有关二、设],[)(b a x f 在上持续,(,),()(()()a b I f a f b =内可导则与 Ⅱ)0)(',),((≡x f b a 内在之间关系是 B 。
(A) (I)是(Ⅱ)的充分但非必要条件; (B )(I )是(Ⅱ)的必要但非充分条件;(C )(I )是(Ⅱ)的充分必要条件; (D )(I )不是(Ⅱ)的充分条件,也不是必要条件。
第三章资本和剩余价值一、单选题1.货币转化为资本的前提条件是:A.在流通中进行不等价交换()B.劳动力成为商品()C.小商品生产者的两极分化()D.劳动起家勤俭节约()2.个别资本家之所以要不断改进技术,因为:A.追求超额剩余价值()B.生产相对剩余价值()C.降低劳动力价值()D.生产绝对剩余价值()3.剩余价值率用公式来表示为:’=V/m()’=m/V()’=m/C()’=m/(C+V)()4.剩余价值的产生条件是:A.既不在流通中产生,也不能离开流通而产生()B.在流通中产生()C.不在流通中产生()D.在商品交换中产生()二、多选题1.劳动力成为商品必须具备的条件是:A.劳动力所有者是小生产者()B.劳动力所有者必须具有人身自由()C.劳动力所有者是一无所有的()D.劳动力所有者是一无所有的奴隶()2.资本家生产剩余价值的两种基本方法是:A.绝对剩余价值生产()B.超额剩余价值生产()C.相对剩余价值()D.一般剩余价值的生产()3.资本主义工资的基本形式是:A.计件工资()B.名义工资()C.计时工资()D.实际工资()4.资本主义生产过程的两重性是:A.生产使用价值的劳动过程()B.生产剩余价值的价值增殖过程()C.价值形成过程()D.商品生产过程()5.马克思根据资本在价值增殖过程中的不同作用分为:A.不变资本(/)B.商业资本()C.可变资本()D.生产资本()6.在等价交换原则基础上缩短必要劳动时间的办法是:A.降低劳动力的价值()B.提高两大部类的劳动生产率()C.降低劳动力所必需的生活资料价值()D.把工人工资压低到劳动力价值以下()7.劳动力商品的价值包括:A.维持劳动者自身生存所必需的生活资料价值()B.维持劳动者家属所必需的生活资料价值()C.劳动力买卖过程中所需的费用()D.为劳动者掌握生产技术所必需的教育和训练费用()8.作为反映资本家对工人剥削程度的剩余价值率是:A.剩余价值与可变资本的比率()B.剩余劳动与必要劳动的比率()C.剩余劳动时间与必要劳动时间的比率()D.可变资本与不变资本的比率()9.资本主义工资:A.掩盖了劳动力商品买卖的实质()B.掩盖了劳动与劳动力的区别()C.掩盖了资本主义剥削关系()D.掩盖了剩余价值的真正来源()10.价值增殖过程是超过一定点的价值形成过程,这个“一定点”是指:A.劳动过程的起点()B.价值形成过程的起点()C.必要劳动的终点()D.劳动者所必需生活资料价值的时间终点()11.机器人不能创造剩余价值的原因是:A.机器人是先进的机器()B.机器人本身的价值渐次转移到新产品中去()C.机器人属于不变资本()D.机器人要依靠技术人员来操纵()三、名词解释1。
第三章判断题T 1 Linux操作系统的源代码是公开的,它是一种“自由软件”。
(判断)T 2 MATLAB是一种能用于数值计算的高级程序设计语言。
(判断)F 3 Windows系统中,不同文件夹中的文件不能同名(判断)F 4 Windows系统中,可以像删除子目录一样删除根目录。
(判断)F 5 Windows系统中,每一个物理硬盘只能建立一个根目录,不同的根目录在不同的物理硬盘中。
(判断)T 6 操作系统三个重要作用体现在:管理系统硬软件资源、为用户提供操作界面、为应用程序开发提供平台。
(判断)T 7 操作系统通过各种管理程序提供了“任务管理”、“存储管理”、“文件管理”、“设备管理”等多种功能。
(判断)T 8 计算机软件通常指的是用于指示计算机完成特定任务的,以电子格式存储的程序、数据和相关的文档。
(判断)T 9 软件产品是交付给用户使用的一整套程序、相关的文档和必要的数据。
(判断)T 10 软件是以二进位表示,且通常以电、磁、光等形式存储和传输的,因而很容易被复制。
T 11 为了延长软件的生命周期,常常要进行软件版本升级,其主要目的是减少错误、扩充功能、适应不断变化的环境。
(判断)T 12 在Windows系统中,按下Alt+PrintScreen键可以将桌面上当前窗口的图像复制到剪贴板中。
(判断)F [01]. 数据库管理系统是最接近计算机硬件的系统软件。
(判断)T [05]. 用Pentium4 的指令系统编写的可执行程序在PentiumⅢ中不一定能被执行;反之,用PentiumⅢ的指令系统编写的可执行程序在Pentium4 中一定能被执行。
(判断)F [07]. 所有存储在磁盘中的MP3音乐都是计算机软件。
(判断)F [09]. P3是世界著名的项目管理软件。
由于使用P3能管理一个大型工程系统的有关资源,因此,它应属于系统软件。
(判断)T [10]. 计算机软件包括软件开发和使用所涉及的资料。
第三章习题[3-01] 离子键没有方向性和饱和性,但在离子晶体中,每个离子又有一定的配位数,即每个正负离子周围都有一定数目的带相反电荷的离子,这两种说法有无矛盾?答:没有矛盾。
从静电引力的角度看,一个离子可以在其周围吸引尽可能多的异号离子,所以离子键没有方向性。
但由于正负离子是有一定半径大小的,其周围排列和吸引的异号离子多少,由正负离子的半径比所决定。
当吸引过多的异号离子时,带有相同电荷的离子之间会产生足够大的排斥作用。
离子半径比和正负电荷相互吸引、排斥的平衡结果导致正负离子周围异号离子的配位数是一定的。
这与静电引力无方向性是不矛盾的。
[3-02] 试用玻恩(M.Born)朗德(A. Lande)晶格能计算公式求氯化钾的晶格能。
(685 kJ·mol -1)答:对于KCl 晶体,其A = 1.748,Z 1=Z 2=1,K +为Ar 型结构,n =9,Cl -为Ar 型结构,n =9,其平均值为9。
查得K +半径=133 pm ,Cl -半径=181pm 。
代入公式得:138490 1.748116851331819U ⨯⎛⎫=-= ⎪+⎝⎭kJ·mol -1 [3-03] 原子轨道重叠形成共价键必须满足哪些原则?σ健和π键有何区别?答:原子轨道重叠形成共价键必须满足电子自旋相反、能量相近、对称性匹配和最大重叠三个原则。
σ健和π键的主要区别在于σ健成键原子轨道沿键轴(原子核间连线)方向重叠,其特点是可绕键轴旋转而不被破坏,且两个原子之间只形成一个σ健。
π键成键原子轨道沿与键轴垂直的方向相互重叠,其特点是当绕键轴旋转时,键可能被破坏。
所以,π键一般不如σ键稳定,且两个原子之间可形成多个π键。
[3-04] COCl 2分子中,中心原子C 采用的是 sp 2 杂化方式,分子的空间构型为 平面三角形 。
该分子中有 3 个σ键, 1 个π键。
[3-05] 在BCl 3和NCl 3分子中,中心原子的配体数相同,但为什么二者的中心原子采取的杂化类型和分子的构型却不同?答:BCl 3中B 的3个价电子分别与Cl 形成3个σ键,采用sp2杂化形式,为平面三角型;NCl 3中N 除了形成3个σ键外还有一对孤对电子,采用sp 3杂化形式,为三角锥型。
[3-06] NCl 3分子中,N 原子与三个Cl 原子之间成键所采用的轨道是( B )。
A 二个sp 杂化轨道,一个p 轨道成键B 三个sp 3杂化轨道成键C p x 、p y 、p z 轨道成键D 三个sp 2杂化轨道成键[3-07] 根据价层电子对互斥理论,BrF 3分子的几何构型为( D )。
A 平面三角形B 三角锥形C 三角双锥D T 形[3-08] ClO 3F 分子的几何构型属于( C )。
A 线性B 平面正方形C 四面体D 平面三角形[3-09] 试写出下列各化合物分子的空间构型,成键时中心原子的杂化轨道类型以及分子的电偶极矩(是否为零)。
A SiH 4B H 2SC BCl 3D BeCl 2E PH 3答:SiH 4为正四面体结构,中心原子Si 的轨道类型为sp 3杂化,分子的电偶极矩为零。
H 2S 为V 结构,中心原子S 的轨道类型为sp 3杂化,分子的电偶极矩不为零。
BCl 3为平面三角形结构,中心原子B 的轨道类型为sp 2杂化,分子的电偶极矩为零。
BeCl 2为直线结构,中心原子Be 的轨道类型为sp 杂化,分子的电偶极矩为零。
PH 3为三角锥形结构,中心原子P 的轨道类型为sp 3杂化,分子的电偶极矩不为零。
[3-10]AsO 43- 4 0 正四面体[3-11] 用VSEPR 判断下列分子或离子的构型:A PCl 6-B XeF 2C SO 2D SCl 2答:PCl 6-为正八面体结构;XeF 2为直线结构;SO 2为V 形结构;SCl 2为V 形结构.[3-12] 由价层电子对互斥理论,IF 5分子中,I 原子的价电子总数是 12 ,价层电子对产生的空间构型是 正八面体 ,分子的空间构型是 四方锥形 。
[3-13] (1) 略,参考P45图及上课所讲两种分子的分子轨道式。
(2)O 2键级: 2226=- ,两个P 2π轨道各有一个未成对电子,显顺磁性; N 2键级:3206=-,分子中电子均已成对,显反磁性。
(3)N 2+与O 2+ 的键级均为2.5,与N 2相比,N 2+稳定性降低;与O 2相比,O 2+稳定性提高。
[3-14] 由分子轨道理论,B 2与H 2的键级均为1, H 2具有化学稳定性, 而B 2只具有光谱稳定性。
试解释其原因。
答:由分子轨道理论可知,H 2分子的键级是由σ1s 成键电子对决定的,其σ*1s 能量较高,不易再接受电子发生反应,所以比较稳定。
而B 2分子的键级是由π2p 成键轨道上的两个单电子决定的,其π2p 与σ2p 能量较低,很容易接受电子发生反应,所以很难稳定存在。
[3-15] 画出NO 的分子轨道能级图,写出NO 的分子轨道表示式,计算其键级,说明其稳定性和磁性高低(NO 的分子轨道能级与N 2分子相似,O 原子的2s 、2p 轨道能量略低于N 原子的2s 、2p 轨道的能量)。
答:NO 的分子轨道电子排布式为:()()()()()*12222222py **2py 1s 1s 2s 2s 2pz 2*22px 2px()()()(){ππσσσσσππ NO 分子的键级为1.5。
由于其π*2py 反键轨道上的有一个单电子,造成NO 分子中有能量较高的电子,很容易与其他原子共用电子而发生反应,所以稳定性较差,易于被氧化。
其磁矩为:1(12) 1.73μ≈+≈[3-16] 根据分子轨道理论说明CO 分子的成键情况,并说明为什么C 和O 的电负性差较大,而CO 分子的极性却较弱。
答:由下面的CO 分子轨道能级图可知,CO 分子形成了一个σ键和两个π键,键级为3。
虽然O 的电负性比C 要大的多,吸引成键电子对的能力较强,本应O 原子带负电,C 原子带正电而形成极性分子。
但由于O 原子向C 原子的空轨道提供电子对形成配位π键而使电子云向C 原子方向转移。
两者平衡的结果是C 原子略带负电,O 原子却略带正电,导致分子虽有极性,但偶极带电量近乎为零,所以极性很弱。
[3-17] 在下列各组分子中,哪一种化合物的键角更大?说明其原因。
A CH 4和NH 3B OF 2和Cl 2OC NH 3和NF 3D PH 3和NH 3答:影响分子键角的主要因素有:分子的空间结构;中心原子上的孤对电子数;成键电子对离中心原子的远近,即成键原子间的电负性差别。
CH 4与NH 3相比,空间结构为决定因素。
虽然中心原子均采用sp 3杂化,但CH 4为正四体结构,而NH 3为在三角锥形结构,N 上的孤对电子对成键电子对产生较大的排斥,造成其键角减小。
所以,CH 4的键角(109°28′)比NH 3(107°18′)要大。
OF 2与Cl 2O 相比,配位原子的电负性大小为决定因素。
虽然中心原子均采用sp 3杂化,分子空间结构相同,均为V 形结构,且均带有较多的孤对电子。
但相比之下,F 原子的电负性大于O 原子,O —F 成键电子对向F 原子偏移,成键电子对间排斥作用减小,而O 原子的电负性比Cl 原子大,O —Cl 成键电子对向O 原子偏移,成键电子对间排斥作用变大,所以,Cl 2O 的键角(111°)比OF 2(103°12′)要大。
NH 3与NF 3相比,配位原子的电负性大小为决定因素。
虽然中心原子均采用sp 3杂化,分子空间结构相同,均为三角锥形结构。
但相比之下,NH 3中N —H 的键长要比N —F 短,且N 的电负性大于H ,成键电子对向N 原子方向偏移,成键电子对间排斥作用变大,与H 原子相比,F 原子电负性大于N ,成键电子对向F 原子偏移,N--F 的成键电子对排斥作用比N —H 要小,所以,NH 3的键角(107°18′)比NF 3(102°12′)要大。
PH 3与NH 3相比,中心原子的电负性大小为决定因素。
虽然中心原子均采用sp 3杂化,分子空间结构相同,均为三角锥形结构。
但相比之下,NH 3中N —H 的键长要比P —H短,且N的电负性大于P,成键电子对向N原子方向偏移的程度大于P,与P—H较长的键长相比,N—H成键电子对间的相互排斥要比P—H大,所以,NH3的键角(107°18′)比PH3(93°18′)要大。
[3-18] 已知N与H的电负性差(0.8)小于N与F的电负性差(0.9),为什么NH3分子的偶极矩却比NF3大?已知:NH3分子的偶极矩为1.5D,NF3分子的偶极矩为0.2D。
答:NF3与NH3相比,虽然N与F的电负性差别比N与H的大一点,电子云向F原子偏移,但N原子上所带的孤对电子会中和一部分由此产生的偶极电荷,造成其偶极矩减小。
而由于H原子的特殊性,其电子去向N原子偏移后,几乎为裸露的原子核,偶极电荷较大,所以其偶极矩较NF3要大一些。
[3-19] 为什么由不同种元素形成的PCl5分子为非极性分子,而由同种元素形成的O3分子却是极性分子?答:由价层电子对互斥理论可知PCl5分子空间结构为三角双锥形,虽其键为极性键,但因键的正负极重心是重合的,所以其偶极矩为零,是非极性分子。
对于O3分子,虽然O—O键为非极性键,但由于中心O原子与端基O原子所带孤对电子数不同,前者有一对孤对电子,后者有两对孤对电子,且分子中含有的大 键使中心O原子上的电子云向端基O原子分散,造成中心O原子与端基O原子的电子云产生差别而减少,使中心O原子略带正电,端基O原子略带负电,导致O3分子产生极性。
[3-20] 下列各种含氢的化合物中含有氢键的是___B_____。
A HIB NaHCO3C CH4D SiH4[3-21] 下列化合物中不存在氢键的是( B )。
A HNO3B H2SC H3BO3D H3PO3[3-22] 具有分子内氢键的分子是( C ) 。
A H2OB NH3C HNO3D C6H6[3-23] HNO3的分子量比H2O大的多,但其沸点只有76℃。
试解释其原因何在?答:虽然。
HNO3的分子量比H2O大的多,其分子间作用力要大于H2O。
但是HNO3分子中只有分子内氢键,不对分子间产生额外作用力。
而H2O分子间存在较强的分子间氢键,大大增强了分子间作用力,导致其沸点远远高于HNO3。
[3-24] 氢键一般具有方向性性和饱和性性,分子间存在氢键使物质的熔、沸点升高,而具有内氢键的物质的熔沸点往往是降低。
[3-25] HF的分子间氢键比H2O的强,为什么HF的沸点及气化热均比H2O的低?答:虽然。