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1．（2011•浙江）X、Y、Z、M、W为五种短周期元素．X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g•L-1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2，下列说法正确的是（）A．原子半径：W＞Z＞Y＞X＞MB．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C．由X元素形成的单质不一定是原子晶体D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键2．（2011•天津）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（）A．第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小C．第VIIA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低3．（2010•浙江）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族； X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．下列说法中，正确的是（）A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂4（2010•上海）下列有关物质结构的表述正确的是（）A．次氯酸的电子式B．二氧化硅的分子式SiO2C．硫原子的最外层数6 D．钠离子的结构示意图5、（2009•四川）X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻．X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y．下列说法正确的是（）A．还原性：X的氢化物＞Y的氢化物＞Z的氢化物B．简单离子的半径：M的离子＞Z的离子＞Y的离子＞X的离子C．YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子D．Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO46、（2009•广东）元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X+与Z2-具有相同的核外电子层结构．下列推测不正确的是（）C试卷试题穷经而著书去今之墓而葬焉D 试卷试题乃终岁仆仆向人索衣食A．同周期元素中X的金属性最强B．原子半径X＞Y，离子半径X+＞Z2-C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强7、（2009•海南）在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分．下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是（）A．Li，F B．Na，F C．Na，C1 D．Mg，O8、（2009•广东）下列说法正确的是（）A．MgSO4晶体中只存在离子键B．含Ca2+、Mg2+的水都是硬水C．雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应D．玻璃是氧化物，成分可表示为Na2O•CaO•6SiO29、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A．SO2和SiO2B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl10．（2011•四川）下列说法正确的是（）A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C．含有金属离子的晶体一定是离子晶体D．元素的非金属型越强，其单质的活泼性一定越强11、（广东）短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第V A族，甲和丙同主族，丁原子最外层电子数和电子层数相等，则A、原子半径：丙>丁>乙B、单质的还原性：丁>丙>甲C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应12、（江苏）短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。
2011高考真题之物质结构1．是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。
下列有关的叙述中错误的是（）A. 的化学性质与相同B. 的原子序数为53C. 的原子核外电子数为78D. 的原子核内中子数多于质子数2．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。
下列说法正确的是（）A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为：r X>r Y>:r Z>r W>r QC.离子Y2-和Z 3+的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强3．依据元素周期表示元素周期律，下列推断正确的是（）A.H3BO3的酸性比H2CO3的强B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C.HCl HBr HI的热稳定性依次增强D.若M+和R2-的核外电子层结构相同，则原子序数：Ｒ＞M4．某段周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素（）A.在自然界中以化合态的形式存在B.单质常用作左半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定5．元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。
下列说法正确的是（）A.元素原子ide最外层电子数等于元素的最高化合价B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C.P,S,Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均以此增强D.元素周期表中位于金属和非金属非界线附近的元素属于过渡元素6．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增人。
元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法错误的是（）A. 元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构B. 元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ？7．X、Y、Z、W周期元素。
化学高考真题选修 3 2011-2017 全国卷1．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
请回答下列问题：（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ?mol-1356 413 336 226 318 452①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。
（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。
2．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A-和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：（1）D2+的价层电子排布图为_______。
（2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。
（填元素符号）（3）A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________；②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。
华东师范大学期终考试试卷 2008.7.32007-2008学年第二学期课程名称：___物质结构___学生姓名: ______________ 学号: ______________专业: ______________ 年级/班级: ______________课程性质：专业必修———————————————————————————————————————说明：1. 试卷共6页，答题前请核对。
2. 请将所有答案做在试卷上。
———————————————————————————————————————一、选择题（单选题。
每题1分，共16分。
）（注意：将所选字母填入题号前的方括号内，答案以方括号[ ]中的字母为准！）[ ] 1. 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. 原子轨道能级差越小，形成的分子轨道能级分裂越大，对分子的形成越有利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. 原子轨道能级差越小，形成的分子轨道能级分裂越小，对分子的形成越有利D. 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[ ] 2．下列条件中不属于合格波函数的必备条件的是:A．归一的 B．有限的 C．连续的[ ] 3. 对s、p、d 原子轨道进行反演操作，可以看出它们的对称性分别是:A. g, g, uB. g, u, gC. g, u, uD. u, g, u[ ] 4. 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-[ ] 5. 水分子的振动自由度为:A. 2B. 3C. 4D. 5[ ] 6. 配位离子[FeCl4]-中分裂能Δ和成对能P的大小关系为:A.不确定B. Δ=PC. Δ>PD. Δ<P[ ] 7. 配位离子① [Fe(CN)6]4-和② [Fe(CN)6]3-的分裂能Δ的大小关系为:A.不确定B. ① = ②C. ① > ②D. ① < ②[ ] 8. 能用来测定外层分子轨道电离能的实验手段是:A. UPSB. XRDC. NMR[ ] 9. 对于定域键(即不包括共轭分子中的离域大π键) , 键级的定义是:A. 成键电子数B. （成键电子数 - 反键电子数）C. （成键电子数 - 反键电子数）/ 2[ ] 10. 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[ ] 11. CO 2分子中有:A. 一个33∏键B. 两个43∏键C. 一个53∏键[ ] 12. 利用以下哪一原理，可以判定CO 、CN -的分子轨道与N 2相似：A ．轨道对称性守恒原理B ．Franck-Condon 原理C ．等电子原理 [ ] 13. 晶体可以表示为:A. 晶胞 + 点阵B. 晶胞 + 结构基元C. 点阵 + 结构基元[ ] 14. 某晶面与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为1、1、2，其晶面指标是:A. (1,1,2)B. (2,1,1)C. (2,2,1)[ ] 15. 按宏观对称性分，晶体可划分为几个晶系?A.3B.7C.14D.32[ ] 16. 布拉格方程2d sin θ=λ中的θ为:A. 反射角B. 衍射角C. 折射角二、用最简洁的文字说明下列概念（共5题，每小题4分，共20分） 1. 自由价 2. 缺电子分子 3. John-Teller 效应 4. 前线分子轨道 5. CFSE 、LFSE三、简答下列问题（共4题，每小题6分，共24分） 1. 简述反应条件加热、光照、催化剂对化学反应的不同意义。
华东师范大学2005年至2006年第二学期化学教学论期末考试试题A华东师范大学期末试卷（A）2005年—2006年第二学期课程名称化学教学论学生姓名 ____________ 学号____________专业_____________ 年级/班级__________课程性质：专业必修考试时间：120分钟一二三总分阅卷人签名一、对下列说法的合理性做出判断，在（）中填入正确或错误，并在必要时予以文字修正。
（每题3分，共18分）1. 使学生懂得“是什么”和“为什么”，就实践了对某一化学命题的学习。
（）2. 国际上调查公民科学素养主要考察对三方面内容的了解程度：科学术语和概念；科学研究过程和方法；科学、技术与社会的相互关系。
（）3. 化学课程新标准的基本理念是提高学生的认知能力。
（）4. 新课程的“内容标准”是对某一主题下所列内容应达到的最高学习要求。
（）5. 化学教学论是教育学的分支学科。
（）6. 化学学习策略可以解释为化学学习方式。
（）二、简答题：（每题8分，共32分）1.联合国教科文组织发表的《教育——财富蕴藏其中》一书中提出四种“知识支柱”，请用英文和中文分别表达这四种“知识支柱”。
2. 简述21世纪初的全国高中化学必修课程的内容主题。
3. 初中化学教学大纲（A）与新制定的义务教育化学课程标准（B）建构的内容体系分别如下：A B化学基本概念和原理元素化合物知识化学基本计算化学实验科学探究身边的化学物质物质构成的奥秘物质的化学变化化学与社会发展试通过分析比较，阐述两者的特点。
4.以“分子”为例具体说明概念图的制作过程。
三、设计题：（共50分）1．通过“从碳酸饮料探究二氧化碳的性质”活动为主题，设计简要的探究性学习活动方案。
（15分）2．为高中教材“氯气的性质”一节内容（见附页）编写出教学目标，并设计一段教学情景，引入新课。
（20分）3.为高中教材“氯气的性质”一节内容（见附页）设计学习任务和学习活动，并说明设计意图。
选修3——物质结构与性质1．【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）（2011年全国新课标理综·37）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：请回答下列问题：（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是___________________、____________________；（2）基态B原子的电子排布式为_____________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；（3）在BF3分子中，F—B—F的建角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，4BF的立体结构为_____________；（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为___________，层间作用力为______________；（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼晶苞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______________g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为N A ）。
【答案】（1）B 2O 3 + 3CaF 2 + 2H 2SO 4△2BF 3↑+ 3 CaSO 4 + 3H 2OB 2O 3 + 2NH 3 高温 2BN + 3H 2O（2）1s 22s 22p 1 N +3 （3）120℃ sp 2 正四面体 （4）共价键（极性共价键） 分子间力（5）4 4 AN ⨯⨯⨯-）（10105.361425【解析】（1）由图可知B 2O 3与CaF 2和H 2SO 4反应即生成BF 3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为：B 2O 3 + 3CaF 2 + 2H 2SO 4△2BF 3↑+ 3 CaSO 4 + 3H 2O ；B 2O 3与氨气在高温下反应即生成BN ，方程式为：B 2O 3 + 2NH 3 高温 2BN + 3H 2O ；（2）B 的原子序数是5，所以基态B 原子的电子排布为1s 22s 22p 1；B 和N 都属于第二周期，同周期自左向右电负性逐渐增大，所以B 和N 相比，电负性较大的是N ，B 最外层有3个电子，所以化合价是+3价；（3）依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a -xb )=1/2(3-3×1)=0，所以BF 3分子为平面正三角形结构，F —B —F 的建角是120℃，杂化轨道类型为sp 2；在-4BF 中中心原子的孤对电子数=1/2(a -xb )=1/2(4-4×1)=0，所以-4BF 的结构为正四面体；（4）B 、N 均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；而层与层之间靠分子间作用力结合；（5）描述晶体结构的基本单元叫做晶胞，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示。
华东师范大学期终考试试卷学年第二学期课程名称：___物质结构___学生姓名: ______________ 学号: ______________专业: ______________ 年级/班级: ______________课程性质：专业必修———————————————————————————————————————说明：1. 试卷共6页，答题前请核对。
2. 请将所有答案做在试卷上。
———————————————————————————————————————一、选择题（单选题。
每题1分，共16分。
）（注意：将所选字母填入题号前的方括号内，答案以方括号[ ]中的字母为准！）[ ] 1. 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. 原子轨道能级差越小，形成的分子轨道能级分裂越大，对分子的形成越有利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. 原子轨道能级差越小，形成的分子轨道能级分裂越小，对分子的形成越有利D. 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[ ] 2．下列条件中不属于合格波函数的必备条件的是:A．归一的 B．有限的 C．连续的[ ] 3. 对s、p、d 原子轨道进行反演操作，可以看出它们的对称性分别是:A. g, g, uB. g, u, gC. g, u, uD. u, g, u[ ] 4. 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-[ ] 5. 水分子的振动自由度为:A. 2B. 3C. 4D. 5[ ] 6. 配位离子[FeCl4]-中分裂能Δ和成对能P的大小关系为:A.不确定B. Δ=PC. Δ>PD. Δ<P[ ] 7. 配位离子① [Fe(CN)6]4-和② [Fe(CN)6]3-的分裂能Δ的大小关系为:A.不确定B. ① = ②C. ① > ②D. ① < ②[ ] 8. 能用来测定外层分子轨道电离能的实验手段是:A. UPSB. XRDC. NMR[ ] 9. 对于定域键(即不包括共轭分子中的离域大π键) , 键级的定义是:A. 成键电子数B. （成键电子数 - 反键电子数）C. （成键电子数 - 反键电子数）/ 2[ ] 10. 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[ ] 11. CO 2分子中有:A. 一个33∏键B. 两个43∏键C. 一个53∏键[ ] 12. 利用以下哪一原理，可以判定CO 、CN -的分子轨道与N 2相似：A ．轨道对称性守恒原理B ．Franck-Condon 原理C ．等电子原理 [ ] 13. 晶体可以表示为:A. 晶胞 + 点阵B. 晶胞 + 结构基元C. 点阵 + 结构基元[ ] 14. 某晶面与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为1、1、2，其晶面指标是:A. (1,1,2)B. (2,1,1)C. (2,2,1)[ ] 15. 按宏观对称性分，晶体可划分为几个晶系B.7[ ] 16. 布拉格方程2d sin θ=λ中的θ为:A. 反射角B. 衍射角C. 折射角二、用最简洁的文字说明下列概念（共5题，每小题4分，共20分） 1. 自由价 2. 缺电子分子 3. John-Teller 效应 4. 前线分子轨道 5. CFSE 、LFSE三、简答下列问题（共4题，每小题6分，共24分） 1. 简述反应条件加热、光照、催化剂对化学反应的不同意义。
全国课标卷高考题(2011-2018)+参考答案(高清 校对)2018课标I 2018课标Ⅱ 2018课标Ⅲ 2017课标I 2017课标Ⅱ 2017课标Ⅲ 2016课标I 2016课标Ⅱ 2016课标Ⅲ 2015课标I 2015课标Ⅱ 2014课标I 2014课标Ⅱ 2014大纲 2013课标I 2013课标Ⅱ 2013大纲 2012课标 2012大纲 2011课标 2011大纲1．(2011课标)氮化硼（BN ）是一种重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF 3和BN ，如下图所示：请回答下列问题：(1)由B 2O 3制备BF 3、BN 的化学方程式依次是_________、__________；(2)基态B 原子的电子排布式为_________；B 和N 相比，电负性较大的是_________，BN 中B 元素的化合价为_________；(3)在BF 3分子中，F-B-F 的键角是_______，B 原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF 作用可生成NaBF 4，BF 4-的立体结构为_______；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B 原子与N 原子之间的化学键为________，层间作用力为________；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm ，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm -3（只要求列算式，不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为N A ）。
2．(2012课标) VIA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA 族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
请回答下列问题：(1)S 单质的常见形式为S 8，其环状结构如下图所示，S 原子采用的轨道杂化方式是______；(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O 、S 、Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为______；(3)Se 原子序数为______，其核外M 层电子的排布式为______；(4)H 2Se 的酸性比H 2S__________(填“强”或“弱”)。
华东师范大学期末试卷2005~2006学年无机化学(上)A一、单选题（30分，每题2分）1．下列关于晶格能的说法正确的是（）(A) 晶格能是指气态阳离子与气态阴离子生成 1 mol 离子晶体所释放的能量；(B) 晶格能是由单质化合成1mol离子化合物时所释放的能量；(C) 晶格能是指气态阳离子与气态阴离子生成离子晶体所释放的能量；(D) 晶格能就是组成离子晶体时，离子键的键能。
2．下列物质熔点变化顺序中，不正确的是（）(A) NaF > NaCl > NaBr > NaI (B) NaCl < MgCl2 < AlCl3 < SiCl4(C) LiF > NaCl > KBr > CsI (D) Al2O3 > MgO > CaO > BaO3．能和钠形成最强离子键的单质是（）(A) H2 (B) O2(C) F2(D) Cl24．用分子轨道理论来判断下列说法，不正确的是（）(A) N2+的键能比N2分子的小(B) CO+的键级是2.5(C) N2-和O2+是等电子体系(D) 第二周期同核双原子分子中只有Be2不能稳定存在5．下列分子中的电子为奇数的分子是（）(A) F2O (B) NO2(C) CO (D) Cl2O76．ClO3F分子的几何构型属于（）(A) 直线形(B) 平面正方形(C) 四面体形(D) 平面三角形7．下列各组双原子分子中，均具有顺磁性的是（）(A) O2，B2(B) C2，O2(C) B2，Be2(D) Be2，O28．下列分子中，两个相邻共价键间夹角最小的是（）(A) BF3(B) H2S (C) NH3(D) H2O9．凡是中心原子采用sp3d2杂化轨道成键的分子，其空间构型可能是（）(A) 八面体(B) 平面正方形(C) 四方锥(D) 以上三种均有可能10．下列分子中，偶极矩大于0 的分子是（）(A) SF4(B) PF5(C) SnF4(D) BF311．下列各对分子型物质中，沸点高低次序不正确的是（）(A) HF > NH3(B) S2(g) > O2(C) NH3 > PH3(D) SiH4 > PH312．下列各对物质中，分子间作用力最弱的是（）(A) NH3和PH3(B) He和Ne (C) N2和O2(D) H2O和CO213．下列叙述中正确的是（）(A) 反应物的转化率不随起始浓度而变；(B) 一种反应物的转化率随另一种反应物的起始浓度而变；(C) 平衡常数不随温度变化；(D) 平衡常数随起始浓度不同而变化。
华东师范大学化学系2011年《物质结构》试卷（A 卷）附答案姓 名： 学 号： 专 业：若干公式和参数：Js h 341063.6-⨯=kg m e 311011.9-⨯= C e 191060.1-⨯=18109989.2-⨯=ms c eV mol kJ 210036.1/1-⨯=1581.109677-=cm R H 12310381.1--⨯=JK KJ cm 23110986.11--⨯= 12194701-=cm Hartree 231002.6⨯=A Nλν/hc h E == vm h λ=h p x ≥∆∆ h t E ≥∆∆ π2h nM =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=2221H n 1n 1R 1λ φθcos sin r x = φθsin sin r y = θcos r z =φθθθθθ22222222sin 1sin sin 11∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∇r r r r r r φθθd drd r dxdydz sin 2=2n2E 2Z -=(原子单位) lx n l x πψsin 2)(=2228ml h n E n = ()νh v E v 2/1+= μπωk21=μωπ224=k )1(822+=J J Ih E J π%()21ν=+B J()()1*=⎰μμαμαd()()1*=⎰μμβμβd()()()()0**==⎰⎰μμαμβμμβμαd d22222221cl b k a h d ++= λθn dsin =2 ji ji ij ααααθ---=11cosη)1(M +=l l B )1(M 2μμη+==l l m ee124B T J 10274.9--⋅⨯=μ1. （6分）金属钾的临阈频率为11410464.5-⨯s 。
用它作光电池的负极，当用波长为nm 300的紫外线照射该电池时，问（1） 发射的光电子的最大速度是多少？（2分） （2） 光电子的动量是多少？（2分） （3） 光电子的德布罗意波长有多大？（2分）答案： （1）紫外光子的能量是J 10626.610300/100.310626.6/199834---⨯=⨯⨯⨯⨯===λνhc h E19143423102e 10626.610464.510626.6101.92121---⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=v h v m E ν发射光电子的最大速度：s /m 10127.85⨯=v（2）光电子动量：s .N 1040.71011.910127.825315--⨯=⨯⨯⨯==mv p（3）光电子的德布罗意波长：m 1095.81040.7/10626.6102534---⨯=⨯⨯==h/p λ2. （5分）若函数2e ax 为算符222d d Bx x ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的本征函数，B 是常数则（1） a 的值是多少？（3分）（2） 此本征函数的本征值又是多少？（2分）答案：要使2e ax 成为算符222d d Bx x ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的本征函数，2e ax 必须满足22222d ee d ax ax Bx x λ--⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦即 2222222d e 2d e e d d ax ax ax a x Bx Bx x x⎡⎤⋅⎡⎤⎣⎦-=-⎢⎥⎣⎦()22222224e 2e e e ax ax ax ax a xa Bx λ=⋅+-=由于此式是恒等式，故x 的零次项和二次项的系数都为零：24a B =，2a =±， 2a λ=，本征值：λ=3. （26分）对He 原子（1） 分别用国际单位和原子单位写出He 原子的哈密顿算符；（4分） （2） 说明每一项的物理意义；（3分）（3） 单电子近似是针对哈密顿算符中的哪一项提出的？（1分） （4） 写出基态He 原子的核外电子排布式；（2分）（5） 用斯莱特行列式写出基态He 原子的完全电子波函数)2,1(ψ；（2分） （6） 写出2)2,1(ψ的物理意义；（1分）（7） 写出基态He 原子的光谱项和光谱支项；（2分）（8） 若基态He 原子有个电子从s 1跃迁到p 2轨道，写出激发态He 原子的光谱项，并判断这一跃迁是否满足光谱选律；（3分）（9） 计算He 原子的第二电离能（用eV 表示）（2分）；（10） 若He 原子的第一电离能为24.59 eV ， 计算He 原子s 1轨道上两个电子的相互排斥能（用eV 表示）；（2分）（11） 计算He 原子s 1轨道的能量（用eV 表示）；（2分） （12） 计算He 原子的有效核电荷；（2分）答案：（1）用国际单位制书写的He 原子的哈密顿算符是∑∑∑∑>===+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∇=22102210221224422ˆj i j iji i i i r e r e m -H πεπεη 用原子单位制书写的He 原子的哈密顿算符是∑∑∑∑>===+-⎪⎭⎫ ⎝⎛∇=221212121221ˆj i j ij i i i i r r -H(2) 哈密顿算符中式中第一项是电子动能，第二项是核与电子的吸引能，第三项是电子之间的相互排斥；(3) 单电子近似是为了处理He 原子哈密顿算符Hˆ中电子和电子的相互作用项而提出的；(4) 基态He 原子的核外电子排布21s ； (5) )2()2(s 1)2()2(s 1)1()1(s 1)1()1(s 1!21)2,1(βαβα=ψ(6) 2)2,1(ψ的物理意义是：第一个电子出现在空间1r 、同时第二个电子出现在空间2r 的几率。
(7) 基态He 原子的原子光谱项：S 1；光谱支项：01S(8) 基态He 原子一个电子从s 1跃迁到p 2轨道，激发态He 原子的核外电子排布是：1121p s 。
光谱项：P 3或P 1。
该跃迁过程满足0=∆S 、1,0±=∆L 的光谱选律。
(9) He 原子电离一个电子后形成的He +离子是类氢原子，进一步电离第二个电子所需要的能量是第二电离能，其数值是eV .nZ .E 4.542613613222=⨯=⨯=(10) 第一电离能是eV 59.24，它和第二电离能的差值就是s 1轨道上两个电子的相互排斥能：eV 8.296.244.54=-(11) s 1的轨道能量是两个电离能的平均值（负值）：eV 5.392/)6.244.54(-=+-=E (12) 经过单电子近似后，多电子原子中的每一个电子都可以看作是在一个带有一定有效电荷的类氢轨道中进行运动，设有效核电荷是*z ，轨道能22*6.13nz E ⨯-=。
对He 原子，1=n ，5.39-=E eV ，所以7.16.13/5.39==Z*。
4. （18分）若氢原子的s 1波函数是φ，对基态H 2分子，(1) 用国际单位写出B.O.近似前氢分子的哈密顿算符；（2分） (2) 用原子单位写出B.O.近似后氢分子的哈密顿算符；（2分）(3) 写出用价键理论处理氢分子的变分试探函数（保留变分系数）；（2分）(4) 根据分子轨道理论，设电子和电子之间的相互作用是)(r U ρ，写出经单电子近似和分离变量后单电子的哈密顿算符。
（2分）(5) 写出用LCAO-MO 方式表达的氢分子轨道的变分试探函数（保留变分系数）；（2分） (6) 写出基态氢分子的电子组态；（1分） (7) 写出基态氢分子的分子光谱项；（2分）(8) 用斯莱特行列式写出基态氢分子的完全波函数；（2分） (9) 写出基态氢分子的所属点群；（1分）(10) 写出氢分子的键级，并预测基态氢分子的磁性；（2分）答案：(1) B.O.近似前，氢分子的哈密顿（国际单位）：∑∑∑∑∑=====++--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∇-∇-∇-=22210221022102212222224144222ˆj i ijab i bi i ai i i e b a r πεe R r πεe r πεe m M M H ηηη (2) B.O.近似后，H 2分子的哈密顿（原子单位）：∑∑∑∑∑=====++--⎪⎭⎫ ⎝⎛∇-=22212121212111121ˆj i ij ab i bi i ai i i r R r r H(3) )1()2()2()1(21b a b a c c φφφφψ+=(4) )(11121ˆ2i abbiaii i r U R r r H ρ++--∇-=(5) )()()(21i c i c i b a φφψ+=(6) 基态氢分子的电子组态：21s σ(7) 基态氢分子的分子光谱项：+∑g 1(8) 基态氢分子的完全波函数：)2()2()2()2()1()1()1()1(!21)3,2,1(1111βσασβσασss s s =ψ(9) 氢分子属于h D ∞点群(10) 因为两个电子都是成键电子，所以氢分子的键级是1，由于两个电子已经配对，所以基态氢分子是顺磁性的。
5. （4分）光电子能谱是根据什么效应的基本原理而设计的？X 射线光电子能谱、紫外光电子能谱各能测到物质结构的哪些信息？答案：光电子能谱的基本原理是光电效应。
当光把电子从轨道上激发出去，成为自由电子后，测量自由电子的动能，就可以知道轨道的束缚能，所以光电子能谱能够用于测量原子轨道和分子轨道的信息。
X 光子的能量比较高，它激发出内层电子，所以X 光电子能谱测到的一般是内层轨道的信息。
而内层轨道受体系的化学环境影响很小，所以X 光电子能谱可以用于确定元素的特征。
而紫外光的能量相对较小，它只能用于激发价轨道上的电子，所以紫外光电子能谱主要用于测量价轨道，以获得和化学成键有关的信息。
6. （6分）三个2sp 等性杂化轨道，一个指向x 轴正方向、另两个轨道在xy 平面上。
试写出它们的波函数。
答案：指向x 轴正方向的2sp 杂化轨道由s 轨道和x p 轨道构成：x p s 3/23/11+=ψ另两个位于xy 平面上的2sp 杂化轨道是y y x x p c p c s ++=3/1ψ 用正交关系：01=⎰τψψd ，得到6/1-=xc，用归一化，得到y x p p s 2/16/13/12+-=ψ y x p p s 2/16/13/13--=ψ7. （12分）对环烯丙基自由基，φ是碳原子的p 轨道。
(1) 写出它的休克尔行列式；（2分）(2) 从休克尔行列式解出的三个π轨道的能量分别是βα21+=E 和βα-==32E E 。
求分子中π电子的总能量和离域能。
（3分）(3) 将上述三个能量分别代回到休克尔行列式中，得到三个π分子轨道：()321131φφφφ++=，()32221φφφ-=，()3213261φφφφ--=计算三个碳原子上所带的π电荷（提示：2φ和3φ是简并轨道，上面各放半个π电子）。
