结构化学试卷附答案)

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《结构化学》课程 A 卷专业班级: 命题教师: 审题教师: 学生姓名: 学号: 考试成绩:一、判断题(在正确的后画“√”,错误的后面画“×”,10小题,每小题1分,共10分) 得分: 分1、自轭算符的本征值一定为实数。

( )2、根据测不准原理,任一微观粒子的动量都不能精确测定。

( )3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的,并且存在零点能。

( )4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。

( )5、同核双原子分子中两个2p 轨道组合总是产生π型分子轨道。

( )6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子,所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性的。

( )7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑ˆH π的具体形式。

( ) 8、既具有偶极矩,又具有旋光性的分子必属于C n 点群。

( ) 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。

( ) 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。

( ) 二、单项选择题(25小题,每小题1分,共25分) 得分: 分 1、关于光电效应,下列叙述正确的是: ( ) A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系D 入射光子能量越大,则光电子的动能越大2、在一云雾室中运动的α粒子(He 的原子核), 其27416.8410,10m kg v m s --=⨯=⋅质量速度,室径210x m -=,此时可观测到它的运动轨迹,这是由于下列何种原因:( )A 该粒子不是微观粒子B 测量的仪器相当精密C 该粒子的运动速度可测D 云雾室的运动空间较大3、对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是: ( ) A 分子中电子在空间运动的波函数 B 分子中单个电子空间运动的波函数 C 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动) D 原子轨道线性组合成的新轨道4、若K d =⎰τψ2,利用下列哪个常数乘ψ可以使之归一化 ( )A . KB . K 2C .K /15、对算符而言,其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) A .是该算符的本征函数 B .不是该算符的本征函数 C .不一定是该算符的本征函数 D .与该算符毫无关系6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是: ( ) A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3)7、处于状态sin()x a πψ=的一维势箱中的粒子,其出现在x =2a处的概率密度为 ( )A. 0.25ρ=B. 0.5ρ=C. 2/a ρ=D. ()1/22/a ρ= 8、He +在321ψ状态时,物理量有确定值的有 ( )A .能量B .能量和角动量及其沿磁场分量C .能量、角动量D .角动量及其沿磁场分量9、下列归一化条件正确的是 ( ) A. ⎰∞=021d r ψ B. ⎰∞=021d r R C. ⎰⎰∞=0π2021d d φθY D. ⎰=π021d sin θθΘ 10、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,正确的是( )A. 2,1,-1, -1/2;B. 0,0,0,1/2;C. 3,1,2, 1/2;D. 2,1,0,011、氢原子3d 状态的轨道角动量沿磁场方向的分量个数为 ( )A .1B .2C .3D .512、径向分布函数是指 ( )A .R 2 B. R 2d r C. r 2R 2 D. r 2R 2d r13、依据中心力场法,某电子i 受到的其它电子对它的排斥能为 ( )A .1i rB .i i r σC .()i i Z r σ- D .1ijr14、角量子数L =1,自旋量子数S =2对应的谱项为 ( )A .5PB . 3DC . 2FD . 1S15、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是: ( ) A. 等于真实基态能量 B. 大于真实基态能量C. 不小于真实基态能量D. 小于真实基态能量16、在线性变分法中,对两个原子形成化学键起主导作用的是 ( )A .库仑积分H aaB .交换积分H abC .重叠积分S abD .重叠积分平方S 2ab17、下列哪种分子或离子键能最大? ( )A. O 2B. O 2-C. O 2+D. O 22-18、对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱,得到一系列间距为16.94cm -1的谱线。

这种吸收光谱产生于: ( ) A. HBr 的转动能级跃迁 B. HBr 的振动能级跃迁 C. HBr 的电子能级跃迁 D. 以上三者都不是19、谐振子的零点振动能是: ( )A. 0B. 21h ν C. h ν D. 23 h ν20、由 HF 的纯转动光谱,可以取得的数据是: ( ) A. 力常数 B. 化合价 C. 氢键 D. 核间距 21、下列等式中有错误的是 ( )A .311424C C C = B .2E σ= C .3i i = D .n n n i C i = 22、对于d v σσ,面,下列说法不正确的是 ( )A. v σ面通过主轴B. d σ面通过主轴C. v σ面一定是d σ面D. d σ面一定是v σ面23、由分子图判断分子的活性时,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24、 已知丁二烯的四个π分子轨道为:则其键级P 12是多少? ( ) A. 2AB B. 4AB C. 0 D. 1 25三、填空题(16小题,每空1分(5,12,14小题为2分),共33分) 得分: 分 1、电子波动性由 实验证实。

2、描述体系运动状态的波函数是品优的,其必须满足三个条件: , , 。

3、自旋相同的两个电子在空间同一点出现的概率为_________。

4、氢原子为单电子原子,其3z p 状态有_____个径向节面和____个角度节面。

5、用Slater 法计算Be(1s 22s 2)的2s 单电子轨道能为 。

6、He 原子的第一电离能为24.6eV ,其第二电离能54.4eV ,则He 原子1s 轨道的电子结合能为 ,He 原子的1s 单电子原子轨道能为 。

7、氢原子(1s 1)组态的光谱项为 ,光谱支项为 ,微观能态数为 。

8、He 原子的哈密顿算符为:22222122012012111ˆ()()844h Ze e H m r r r ππεπε=-∇+∇-++,其中222122()8h m π-∇+∇表示 ,201211()4Ze r r πε-+表示_________________,201214e r πε表示 。

9、原子轨道线性组合成分子轨道的基本原则是 、 、 。

10、对于极性双原子分子振动的谐振子模型,光谱的选律为:_____________。

11、写出五种对称元素的符号: ;三次旋转轴的全部对称操作为 ;对称元素镜面的全部对称操作为 。

12、H 2O 的全部对称操作构成C 2v 点群,完成下列乘法表。

13、对称元素C 2与σh 组合,得到_____________;C n 次轴与垂直它的C 2组合,得到_____________。

14、写出烯丙基(22CH CH CH =-)的休克尔行列式:15、具有 个π电子的单环共轭体系为稳定的结构,具有芳香性。

16、I 3和S 3不是独立的对称元素,因为I 3=,S 3=。

四、计算题(共32分) 得分: 分 1、(6分)用一维势箱模型处理共轭体系,势箱长1.42nm,计算π电子跃迁所吸收的光的波长。

(一维势箱模型的本征函数和本征能量分别为普朗克常数:346.62610J s -⨯⋅,电子质量:319.110kg -⨯)2、(6分)对H 原子,121022113311c c c ψψψψ=++,所有波函数都已归一化。

请对ψ所描述的状态计算:(1) 能量平均值及能量-3.4eV 出现的概率; (2) 角动量平均值及角动量2/2h π出现的概率;(3) 角动量在z 轴上的分量的平均值及角动量z 轴分量/h π出现的概率。

3、(8分)按分子轨道理论写出O 2、NF(O 2的等电子体)、N 2、CO(N 2的等电子体)基态时的价电子组态,并指出它们的键级。

4、(12分)确定下列分子或离子的点群,并判断有无偶极距和旋光性。

(1)CHFClBr (一氟一氯一溴甲烷) (2)CHCl 3(3)HClC=CClH (反式二氯乙烯) (4)C 6H 6 (苯环) (5)C 2H 6(交错型乙烷)(6)(1,3,5,7-四甲基环辛四烯)附:可能用到的公式角动量:角动量在磁场方向的分量:0,1,2,,2z hM mm l π==±±±参考答案与评分标准考试课程:结构化学 试卷类型:A 卷一、判断题(每小题1分,共10分)1. √2. ×3. √4. √5. ×6. ×7. √8. √9. × 10. √ 二、选择题(每小题1.5分,共30分)1.D2.D3.B4.C5.C6.A7.C8.B9.D 10.A 11.D 12.C 13.B 14.A 15.C 16.B 17.C 18.A 19.B 20.D 21.D 22.C 23.C 24.B三、填空题(每空1分, 其中5,12,14小题为2分,共28分) 1. 电子衍射 2. 单值,连续,平方可积 3. 0 4. 1, 1 5. -12.93eV 6. -24.6, -39.5eV 7. 221/2;;2S S8. 两个电子的动能;两个电子与核的相互吸引势能;两个电子间的排斥能。

9. 对称性匹配;能量接近;最大重叠。

10. 1;v ∆=±11. 1233,,,,;,,;,.n n n C i S I C C E E σσ 12. 1212E C C E13. 1011001x x x=14. 4m+215. 3333;.h I C i S C σ=+=+四、计算题(共32分,每小题分标在小题后)1. 22222271697--------2888---------2=9.4910---------2h h h E ml ml ml E h cmνλν-∆=-=∆==⨯分分分 2. (1)22221232212=(3.4 3.4 1.5)---1---1i i iE c E c c c P c c =-++=+∑分分(2)222123222123=()---121---1M c c c P c c c π++=++=分分(3)2223=()---120---1Z hM c c P π-=分分3. 222221122222222()()()()()()()=----s s pz px py px py O σσσππππ***键级2 2分4. (1) 1C 有, 有; ----2分(2) 3v C 有, 无; ----2分 (3) 2h C 无, 无; ----2分 (4) 6h D 无, 无; ----2分 (5) 3d D 无, 无; ----2分 (6) 4S 无, 无。