最新陕西科技大学-期末考试结构化学试题
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《结构化学》课程期末试卷(A)(参考答案和评分标准)一 选择题(每题2分,共30分)1.由一维势箱的薛定谔法方程求解结果所得的量子数n,下面论述正确的是………………………………..............................( C )A. 可取任一整数B. 与势箱宽度一起决定节点数C. 能量与n 2成正比D. 对应于可能的简并态2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n,l,m,m s )中,哪一组是合理的?………………………………………...............( A )A. (2,1,-1,-1/2 )B. (0,0,0,1/2)C. (3,1,2,1/2)D. (2,1,0,0)3. 丙二烯分子所属的点群........................................................( D )A. C 2vB. D 2C. D 2hD. D 2d4. 2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是....( E )A. π1216B. π1418C. π1618D. π1616E. π16205. 对于),(~2,φθφθY 图,下列叙述正确的是...................( B )A.曲面外电子出现的几率为0 B.曲面上电子出现的几率相等 C.原点到曲面上某点连线上几率密度相等 D.n 不同,图形就不同6. Mg(1s 22s 22p 63s 13p 1)的光谱项是..............................................( D )A. 3P,3S;B. 3P,1S;C. 1P,1S;D. 3P,1P7. 下列分子中哪一个顺磁性最大................................................( C )A. N 2+B. Li 2C. B 2D. C 2E. O 2-8. 若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠........( B )A. sB. d xyC. p zD. d xz9. CO 2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 (E) 非线形的10. 关于原子轨道能量的大小,如下叙述正确的是......(D)A.电子按轨道能大小顺序排入原子 B.原子轨道能的高低可用(n+0.7l )判断 C.同种轨道的能量值是一个恒定值 D.不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同11. 已知Rh 的基谱项为4F 9/2,则它的价电子组态为.....( A )A. s 1d 8B. s 0d 9C. s 2d 8D. s 0d 1012. 线性变分法处理H 2+ 中得到α,β,S ab 积分,对它们的取值,下列论述有错的是……………...........................................(D)A. α约等于S H E 1B. β只能是负值C. R 值大,α值小D. R 值大,β值大13. 下列分子可能具有单电子π键的是……………………(D)A. N 2+B. C 2-C. B 2+D. O 2-14. 下列分子具有偶极矩,而不属于C nv 的是..……....( A )A. H 2O 2B. NH 3C. CH 2Cl 2D. H 2C=CH 215. 当φαi 代表α原子的i 原子轨道时,∑==n i i iC 1αφψ是….( B )LCAO -MO B. 杂化轨道 C. 原子轨道 D. 大π键分子轨道二 填空题(20分)1. 测不准关系是___ ∆x ·∆p x ≥ π2h ,它说明 微观物体的坐标和动量不能同时测准, 其不确定度的乘积不小于π2h 。
陕西科技大学结构化学期末考试试题及答案一、1、实物粒子波粒二象性及关系2、杂化轨道3、点阵能4、共轭效应二、已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为式中是势箱的长度,是粒子的坐标,求粒子的能量,以及坐标、动量的平均值。
解:(1)将能量算符直接作用于波函数,所得常数即为粒子的能量:即:(2)由于无本征值,只能求粒子坐标的平均值:(3)由于无本征值。
按下式计算p x 的平均值:三、写出主量子数n=2的所有电子组态。
四、用HMO 法求丙二烯双自由基的型分子轨道及相应的能量,并计算()n n x x l πϕ=1,2,3n =⋅⋅⋅l x )x l<222n 222h d n πx h d n πx ˆH ψ(x )-)-)8πm d x l 8πm d x l ==(sin )n n n x l l l πππ=⨯-22222222()88n h n n x n h x m l l ml ππψπ=-⨯=2228n h E ml =ˆˆx()(),x n n x c x ψψ≠()()x l x n sin l x l x n sin l x x ˆx x l *ln l*n d 22d x 000⎰⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππψψ()x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002⎰⎰⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎰2l =()()ˆˆp,p x n n x x c x ψψ≠()()1*ˆd x n x n p x px x ψψ=⎰0d 2n x ih d n x x l dx l πππ⎛=- ⎝⎰20sin cos d 0l nih n x n x x l l l ππ=-=⎰HC C CH ==ππ键键级。
《结构化学》期末试卷(A 卷)┄┄┄┄┄┄装┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄订┄┄┄┄┄┄┄线┄┄┄┄┄一、填空题:(25分)1、氢原子光谱实验中,波尔提出原子存在于具有确定能量的( ),此时原子不辐射能量,从( )向( )跃迁才发射或吸收能量;光电效应实验中入射光的频率越大,则( )越大。
2、e x ( )(填是或不是)合格波函数。
3、定态指某状态的电子在空间某点的( )不随着时间的变化而变化。
4、电子衍射不是电子之间的相互作用结果,而是电子本身运动所具有的干涉效应。
对于大量电子而言,衍射强度大的地方,表明( ),对于一个电子而言,衍射强度大的地方,表明( )。
5、CO 的电子组态为1σ22σ23σ24σ21π45σ2,则前线轨道是( )、( )。
6、1,3——丁二烯( )(填有或无)方香性,原因( )。
7、共轭己三烯休克尔行列式为( )。
8、事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道,说明原因( )、( )、( )。
9、np 2组态的光谱项为( )、( )、( )。
10、一维势箱中的粒子具有( ),说明该体系的粒子永远运动,其位置算符不具有本征值,具有平均值为( )。
11、晶体宏观外形中的对称元素可有( )、( )、( )、( )四种类型;二、单选题:20分1、下列状态为氢原子体系的可能状态是( );该体系能量为( ):A 、2ψ310+3ψ41-1B 、2ψ221+3ψ32-1C 、2ψ21-1+3ψ342+3ψ410D 、3ψ211+5ψ340+5ψ210111111:() :13() :()139********R E F R H R -+-+-+ 2、Ψ32-1的节面有( )个,其中( )个平面。
A 、3B 、2C 、1D 、03、类氢体系的某一状态为Ψ43-1,该体系的能量为( )eV ,角动量大小为( ),角动量在Z 轴上的分量为( )。
A 、-R/4B 、-R/16C 、-2R/9、D 、 -h/2πE 、-h/πF 、-2h/2π/2 /2/2H I πππ4、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是:( );本征值为:( )。
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》期末考试试卷(A)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One12化学本科《结构化学》期末考试试卷(A )(时间120分钟)一、填空题(每小题2分,共20分)1、测不准关系::_______________________________________________________________________。
2、对氢原子 1s 态, (1)2ψ在 r 为_________处有最高值;(2) 径向分布函数 224ψr π 在r 为____________处有极大值;3、OF , OF +, OF -三个分子中, 键级顺序为________________。
4、判别分子有无旋光性的标准是__________。
5、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有____________。
6、NaCl 晶体的空间点阵型式为___________,结构基元为___________。
7、双原子分子刚性转子模型主要内容:_ _______________________________________________________________________________。
8、双原子分子振动光谱选律为:_______________________________________, 谱线波数为_______________________________。
9、什么是分裂能____________________________________________________。
10、分子H 2,N 2,HCl ,CH 4,CH 3Cl ,NH 3中不显示纯转动光谱的有: __________________,不显示红外吸收光谱的分子有:____________。
二、选择题(每小题2分,共30分)1、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2、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上:---------------------------- ( )(A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性 (D )无法确定3、下列氯化物中, 哪个氯的活泼性最差?--------------------------------- ( ) (A) C 6H 5Cl (B) C 2H 5Cl(C) CH 2═CH —CH 2Cl(D) C 6H 5CH 2Cl4、下列哪个络合物的磁矩最大?------------------------------------ ( ) (A) 六氰合钴(Ⅲ)离子 (B) 六氰合铁(Ⅲ)离子 (C) 六氨合钴(Ⅲ)离子 (D) 六水合锰(Ⅱ)离子5、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大?------------------------------------ ( )(A) 六水合铜(Ⅱ) (B) 六水合钴(Ⅱ) (C) 六氰合铁(Ⅲ) (D) 六氰合镍(Ⅱ)学院: 年级/班级: 姓名: 学号:装 订 线 内 不 要 答 题36、2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是:--------- ( )(A) 1612∏ (B) 1814∏(C) 1816∏ (D)2016∏7、B 2H 6所属点群是:---------------------------- ( )(A) C 2v (B) D 2h (C) C 3v (D) D 3h8、就氢原子波函数px 2ψ和px 4ψ两状态的图像,下列说法错误的是:(A)原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同(C)径向分布图不同 (D)界面图不同9、若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠?-------------------------- ( )(A) s (B) d xy (C) p z (D) d xz10、有一AB 4型晶体,属立方晶系,每个晶胞中有1个A 和4个B , 1个A 的坐标是(1/2,1/2,1/2), 4个B 的坐标分别是(0,0,0);(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2), 此晶体的点阵类型是:----------------------------------- ( ) (A) 立方 P (B) 立方 I (C) 立方 F(D) 立方 C11、红外光谱(IR)由分子内部何种能量跃迁引起----------------------------- ( )(A)转动 (B)电子-振动 (C).振动 (D).振动-转动12、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱,一般需知几条谱线位置)(~J ν可计算其核间距-----------------------------( )(A) 5 (B) 2 (C) 3 (D) 413、粒子处于定态意味着-----------------------------( ) A)粒子处于概率最大的状态。
陕西科技大学期末考试复习题——第五期陕西科技大学编机电过控系审第一篇工业化学基础陕西科技大学试题纸课程工业化学基础班级学号姓名题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一,填空,25分,每题1分1、合成氨原料气中的硫分为无机硫H2S和有机硫CS2、COS、硫醇、噻吩、硫醚等。
2、气体脱硫方法按脱硫剂的形态可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
3、煤气发生炉可根据使用气化剂和煤气热值不同,一般可以分为空气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气。
4、热能回收有两种方式,一种是余热副产蒸汽,一种是加热锅炉给水。
5、煤的气化是指利用煤或半焦与气化剂进行多相反应产生碳的氧化物、氢气、甲烷的过程。
6、对于移动床气化炉而言,炉内料层可分为六个层带,自上而下分别为空气层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层。
7、合成氨过程中,要求半水煤气的组成满足:n(CO+H2)/n(N2)=3.1-3.2。
8、根据自控水平及维护炉内工作状况稳定的原则,一般循环时间为2.5-3min。
9、在间歇制气过程中,要求在正常生产条件下,吹出物量不应超过总入炉燃料量的4%,一般生产1 m3的半水煤气,约消耗0.95-1.05m3的空气。
10、烃类蒸汽转化催化剂中,活性组分是镍,但其以氧化镍形式存在于催化剂中,因此在使用时必须先用氢气或一氧化碳进行还原。
,11、目前常用于合成氨原料气精制的方法有铜氨液洗涤法、甲烷化法和液氮洗涤法。
12、铜洗工艺流程由吸收和再生两部分组成。
13、氨合成塔通常由外筒和内件两部分组成。
14、目前常用合成塔塔形有冷管式和冷激式。
15、提高压力、降低温度和减少惰性气体,平衡氨含量随之提高。
16、合成氨温度控制的关键是催化床层热点温度和入口温度的控制。
17.硫铁矿的焙烧,主要是矿石中的二硫化铁与空气中的氧反应,生成二氧化硫炉气。
18.硫铁矿焙烧,当空气过剩量大时,最后生成红棕色的固态物质三氧化二铁;当空气过剩量小时,则生成黑色固态物质四氧化三铁。
结构化学习题集习题1一、判断题1. ( ) 所谓分子轨道就是描述分子中一个电子运动的轨迹.2. ( ) 由于MO 理论采用单电子近似, 所以在讨论某个电子 的运动时完全忽略了其它电子的作用.3. ( ) 所谓前线轨道是指最高占据轨道和最低空轨道.4. ( ) 杂化轨道是由不同原子的原子轨道线性组合而得到的.5. ( ) MO 理论和VB 理论都采用了变分处理过程.6. ( ) HF 分子中最高占据轨道为非键轨道.7. ( ) 具有自旋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 才能是顺磁性的.8. ( ) 用HMO 方法处理, 含奇数个碳原子的直链共轭烯烃中必有一非键轨道.9. ( ) 分子图形的全部对称元素构成它所属的点群.10. ( ) 属Dn 点群的分子肯定无旋光性.二、选择题1. AB 分子的一个成键轨道, ψ=C 1φA +C 2φB , 且C 1>C 2, 在此分子轨道中的电子将有较大的几率出现在( )a. A 核附近b. B 核附近c. A 、B 两核连线中点2. 基态H 2+的电子密度最大处在( )a. H 核附近b. 两核连线中点c. 离核无穷远处3. σ型分子轨道的特点是( )a. 能量最低b. 其分布关于键轴呈圆柱形对称c. 无节面d. 由S 型原子轨道组成4. O 2+, O 2 , O 2- 的键级顺序为( )a. O 2+> O 2 > O 2- b. O 2+ > O 2 < O 2-c. O 2+< O 2 < O 2- d. O 2+ < O 2 > O 2-5. dz2与dz2沿Z轴方向重迭可形成( )分子轨道.a. σb. πc. δ6. 下列分子中哪些不存在大π键( )a. CH2=CH-CH2-CH=CH2b. CH2=C=Oc. CO(NH2)2d.C6H5CH=CHC6H57. 属下列点群的分子哪些偶极矩不为零( )a. Tdb. Dnc. Dnhd. C∞v三、简答题1. MO理论中分子轨道是单电子波函数, 为什么一个分子轨道可以容纳2个电子?2. 说明B2分子是顺磁性还是反磁性分子, 为什么?3. HMO理论基本要点.4. 分子有无旋光性的对称性判据是什么?5. BF3和NF3的几何构型有何差异? 说明原因.四、计算题1. 判断下列分子所属点群.(1) CO2(2) SiH4(3) BCl2F (4) NO(5) 1,3,5 -三氯苯(6) 反式乙烷习题2一、判断题1. ( )所谓定态是指电子的几率密度分布不随时间改变的状态.2. ( )类氢离子体系中, n不同l相同的所有轨道的角度分布函数都是相同的.3. ( )类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系.4. ( )氢原子基态在r=a0的单位厚度的球壳内电子出现的几率最大.5. ( )处理多电子原子时, 中心力场模型完全忽略了电子间的相互作用.6. ( )可以用洪特规则确定谱项的能量顺序.7. ( )π分子轨道只有一个通过键轴的节面.8. ( )B2分子是反磁性分子.9. ( )按价键理论处理,氢分子的基态是自旋三重态.10. ( )用HMO理论处理, 直链共轭烯烃的各π分子轨道都是非简并的.11. ( )若一分子无对称轴, 则可断定该分子无偶极矩.12. ( )价键理论认为中央离子与配体之间都是以共价配键结合的.13. ( )晶体场理论认为, 中心离子与配位体之间的静电吸引是络合物稳定存在的主要原因.14. ( )络合物的晶体场理论和分子轨道理论关于分裂能的定义是相同的.15. ( )CO与金属形成络合物中, 是O作为配位原子.二、选择题1. [ ] 立方箱中E <12h ma 228的能量范围内有多少种运动状态 a. 3 b. 5 c. 10 d. 182. [ ] 若考虑电子的自旋, 类氢离子n=3的简并度为a. 3b. 6c. 9d. 183. [ ] 某原子的电子组态为1s 22s 22p 63s 14d 5, 则其基谱项为a. 5Sb. 7Sc. 5Dd. 7D4. [ ] 按分子轨道理论, 下列分子(离子)中键级最大的是a. F 2b. F 22+ c. F 2+ d. F 2-5. [ ] 价键理论处理H 2时, 试探变分函数选为a. ψ=c 1φa (1)+c 2φb (2)b. ψ=c 1φa (1) φb (1)+c 2φa (2) φb (2)c. ψ=c 1φa (1) φb (2)+c 2φa (2) φb (1)d. ψ=c 1φa (1) φa (2)+c 2φb (1) φb (2)6. [ ] 下面那种分子π电子离域能最大(A) 已三烯 (B) 正已烷 (C) 苯 (D) 环戊烯负离子7. [ ] 属于那一点群的分子可能有旋光性(A) C s (B) D ∞h (C) O h (D) D n8. [ ] NN 分子属所属的点群为a. C 2hb. C 2vc. D 2hd. D 2d9. [ ]C C CR 1R R 1R 2 分子的性质为 a. 有旋光性且有偶极矩 b. 有旋光性但无偶极矩c. 无旋光性但有偶极矩d. 无旋光性且无偶极矩10. [ ] 某d 8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为8 μB , 则该络合物的晶体场稳定化能为a. 6Dqb. 6Dq-3Pc. 12Dqd. 12Dq-3P11. [ ] ML6络合物中, 除了σ配键外, 还有π配键的形成, 且配位体提供的是低能占据轨道, 则由于π配键的形成使分裂能a. 不变b. 变大c. 变小d. 消失12. [ ] ML6型络合物中, M位于立方体体心, 8个L位于立方体8个顶点, 则M的5个d轨道分裂为多少组? a. 2 b. 3 c. 4 d. 513. [ ] 平面正方形场中,受配位体作用,能量最高的中央离子d轨道为a.dx2-y2b.dxyc.dxzd.dyz14. [ ] 八面体络合物ML6中, 中央离子能与L形成π键的原子轨道为a.dxy、dxz、dyzb.px、py、pzc.dxy、dxz、px、pzd. (a)和(b)15. [ ] 根据MO理论, 正八面体络合物中的d 轨道能级分裂定义为a. E(e g)-E(t2g)b.E(e g*)-E(t2g)c.E(t2g)-E(e g)d.E(t2g*)-E(eg*)三. 填空题1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是__________________,______________ 和______________________.2. 若一电子(质量m=9.1*10-31 kg)以106 m s-1的速度运动, 则其对应的德布罗意波长为_______________(h=6.626*10-34 J S-1)3. ψnlm中的m称为_______,由于在_______中m不同的状态能级发生分裂4. 3P1与3D3谱项间的越迁是_______的5. d2组态包括________个微观状态+中N原子采用_______杂化6. NH47. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___________________,___________________和_____________________8. 按HMO处理, 苯分子的第_____和第_____个π分子轨道是非简并分, 其余都是______重简并的9. 对硝基苯胺的大π键符号为__________10. 按晶体场理论, 正四面体场中, 中央离子d轨道分裂为两组, 分别记为(按能级由低到高)_________和________, 前者包括________________________, 后者包括_____________________四、简答题1. 说明类氢离子3P z 状态共有多少个节面, 各是什么节面.2. 简单说明处理多电子原子时自洽场模型的基本思想3. 写出C5V点群的全部群元素8. 绘出[Ni(CN)4]2- (平面正方形)的d电子排布示意图5. 下列分子或离子中那些是顺磁性的,那些是反磁性的, 简要说明之N2, NO, [FeF6]3- (弱场), [Co(NH3)6]3+ (强场)6. 指出下列络合物中那些会发生姜--泰勒畸变, 为什么?[Cr(CN)6]3- , [Mn(H2O)6]2+ , [Fe(CN)6]3- , [Co(H2O)6]2+7. 按晶体场理论, 影响分裂能∆的因素有那些?8. 画出Pt2+与乙烯络合成键的示意图, 并由此说明乙烯被活化的原因.五、计算题1. 一质量为0.05 kg的子弹, 运动速度为300 m s-1, 如果速度的不确定量为其速度的0.01%, 计算其位置的不确定量.2. 写出玻恩--奥本海默近似下Li+ 的哈密顿算符(原子单位).3. 求氢原子ψ321状态的能量、角动量大小及其在Z轴的分量4. 写出Be原子基态1S22S2电子组态的斯莱特(Slater)行列式波函数.5. 氢原子ψ2s=18π(1a)3/2 (1-12a) exp(-ra2), 求该状态的能量, 角动量大小及其径向节面半径r=?6. 画出H与F形成HF分子的轨道能级图, 注明轨道符号及电子占据情况.7. 用HMO方法处理乙烯分子, 计算各π分子轨道能级、波函数和π电子总能量.并绘出该分子的分子图8. 对于电子组态为d3的正四面体络合物, 试计算(1)分别处于高、低自旋时的能量(2)如果高、低自旋状态能量相同, 说明∆与P的相对大小.习题3一、判断题1、空间点阵的平移向量可由其素向量a,b,c的下列通式Tmnp=ma+nb+pcm,n,p=0,±1,±2,... 来表示()。
只供学习与交流化学本科《结构化学》期末考试试卷(A )(时间120分钟)一、填空题(每小题2分,共20分)1、测不准关系::_______________________________________________________________________。
2、对氢原子1s 态, (1)2在r 为_________处有最高值;(2) 径向分布函数224r在r 为____________处有极大值;3、OF ,OF +,OF -三个分子中,键级顺序为________________。
4、判别分子有无旋光性的标准是__________。
5、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有____________。
6、NaCl 晶体的空间点阵型式为___________,结构基元为___________。
7、双原子分子刚性转子模型主要内容:_ _______________________________________________________________________________。
8、双原子分子振动光谱选律为:_______________________________________,谱线波数为_______________________________。
9、什么是分裂能____________________________________________________。
10、分子H 2,N 2,HCl ,CH 4,CH 3Cl ,NH 3中不显示纯转动光谱的有:__________________,不显示红外吸收光谱的分子有:____________。
二、选择题(每小题2分,共30分)1、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2、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上:---------------------------- ( )(A)一定是顺磁性(B) 一定是反磁性(C) 可为顺磁性或反磁性(D )无法确定3、下列氯化物中,哪个氯的活泼性最差?--------------------------------- ()(A) C 6H 5Cl (B) C 2H 5Cl(C) CH 2═CH —CH 2Cl (D) C 6H 5CH 2Cl4、下列哪个络合物的磁矩最大?------------------------------------ ()(A) 六氰合钴(Ⅲ)离子(B) 六氰合铁(Ⅲ)离子(C) 六氨合钴(Ⅲ)离子(D) 六水合锰(Ⅱ)离子5、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大?------------------------------------ ( )(A)六水合铜(Ⅱ) (B) 六水合钴(Ⅱ) (C) 六氰合铁(Ⅲ)(D) 六氰合镍(Ⅱ) 6、2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域键,它是:--------- ( )(A) 1612(B) 1814(C)1816(D)2016题号一二三四五六七八九十得分得分得分评卷人复核人得分评卷人复核人学院:年级/班级:姓名:学号:装订线内不要答题7、B2H6所属点群是:---------------------------- ( )(A) C2v(B) D2h(C) C3v(D) D3h8、就氢原子波函数px2ψ和px4ψ两状态的图像,下列说法错误的是:----------------( )(A)原子轨道的角度分布图相同(B)电子云图相同(C)径向分布图不同(D)界面图不同9、若以x轴为键轴,下列何种轨道能与p y轨道最大重叠?-------------------------- ( )(A) s(B) d xy(C) p z(D) d xz10、有一AB4型晶体,属立方晶系,每个晶胞中有1个A和4个B,1个A的坐标是(1/2,1/2,1/2),4个B的坐标分别是(0,0,0);(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2),此晶体的点阵类型是:----------------------------------- ( )(A) 立方P(B) 立方I(C) 立方F(D) 立方C11、红外光谱(IR)由分子内部何种能量跃迁引起----------------------------- ( )(A)转动(B)电子-振动(C).振动(D).振动-转动12、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱,一般需知几条谱线位置)(~J可计算其核间距-----------------------------()(A) 5 (B) 2 (C) 3 (D) 413、粒子处于定态意味着-----------------------------()A)粒子处于概率最大的状态。
结构化学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是原子轨道的量子数?A. 主量子数(n)B. 角量子数(l)C. 磁量子数(m_l)D. 自旋量子数(m_s)答案:D2. 氢原子的1s轨道中,电子的自旋量子数可能的取值是:A. +1/2 或 -1/2B. +1 或 -1C. +1/2 或 -1/2D. 0 或 1答案:A3. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道最多可以容纳的电子数是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B4. 原子轨道的径向概率密度函数表示的是:A. 电子在轨道上运动的速度B. 电子在轨道上运动的路径C. 电子在轨道上出现的概率D. 电子在轨道上的能量答案:C5. 原子轨道的能级由以下哪个量子数决定?A. 主量子数(n)B. 角量子数(l)C. 磁量子数(m_l)D. 自旋量子数(m_s)答案:A6. 原子的电子排布遵循哪个原理?A. 洪特规则B. 泡利不相容原理C. 能量最低原理D. 所有上述原理答案:D7. 以下哪个元素的电子排布不符合洪特规则?A. 碳(C)B. 氮(N)C. 氧(O)D. 磷(P)答案:D8. 元素的电负性与其原子的哪个量子数有关?A. 主量子数(n)B. 角量子数(l)C. 核电荷数(Z)D. 磁量子数(m_l)答案:C9. 共价键的形成是由于:A. 原子间的引力B. 原子间的排斥力C. 原子间的电子共享D. 原子间的电子转移答案:C10. 以下哪个分子的键角不是109.5°?A. CH4B. BF3C. H2OD. NH3答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子轨道的角量子数l可以取的值范围是0到________。
答案:n-12. 根据洪特规则,电子在轨道中的排布应尽可能使每个轨道中的电子自旋方向________。
答案:相同3. 原子轨道的磁量子数m_l可以取的值范围是________。
答案:-l到+l4. 原子轨道的自旋量子数m_s可以取的值是________。
大学结构化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种元素的原子半径最大?A. 氢B. 氧C. 钠D. 氯答案:C2. 根据价层电子对互斥理论,SO2分子的空间构型是:A. 直线型B. V型C. 三角形D. 四面体答案:B3. 以下化合物中,哪一个是离子化合物?A. HClB. H2OC. NaClD. CH4答案:C4. 元素周期表中,第ⅢA族元素的价电子数是:A. 1B. 2C. 3D. 45. 以下哪种元素的电子排布遵循洪特规则?A. 碳B. 氧C. 氮D. 氖答案:C6. 根据分子轨道理论,N2分子的键级是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C7. 以下哪种化合物是共价化合物?A. Na2OB. MgOC. H2OD. KOH答案:C8. 根据路易斯酸碱理论,H2O是一个:A. 酸B. 碱C. 两性化合物D. 非酸非碱答案:B9. 以下哪种元素是过渡金属元素?B. 钠C. 铁D. 氦答案:C10. 以下哪种化合物是超分子化合物?A. 苯B. 石墨C. 环己烷D. 冠醚答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 原子轨道是______的波函数。
答案:单电子2. 金属键是由______电子形成的。
答案:自由3. 根据分子轨道理论,CO分子的键级是______。
答案:34. 元素周期表中,第ⅤA族元素的价电子数是______。
答案:55. 根据价层电子对互斥理论,H2O分子的空间构型是______。
答案:弯曲6. 以下化合物中,______是金属氢化物。
答案:NaH7. 以下哪种化合物是配位化合物?答案:[Cu(NH3)4]SO48. 以下哪种化合物是金属有机化合物?答案:Ti(C5H5)29. 以下哪种元素是稀土元素?答案:镧10. 以下哪种化合物是离子化合物?答案:KCl三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述原子轨道的类型及其能量顺序。
答案:原子轨道的类型包括s、p、d、f等,能量顺序一般为1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f。
陕西科技大学结构化学期末考试试题及答案一、1、实物粒子波粒二象性及关系2、杂化轨道3、点阵能4、共轭效应二、已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为式中是势箱的长度,是粒子的坐标,求粒子的能量,以及坐标、动量的平均值。
解:(1)将能量算符直接作用于波函数,所得常数即为粒子的能量:即:(2)由于无本征值,只能求粒子坐标的平均值:(3)由于无本征值。
按下式计算p x 的平均值:三、写出主量子数n=2的所有电子组态。
四、用HMO 法求丙二烯双自由基的型分子轨道及相应的能量,并计算()n n x x l πϕ=1,2,3n =⋅⋅⋅l x )x l<222n 222h d n πx h d n πx ˆH ψ(x )-)-)8πm d x l 8πm d x l ==(sin )n n n x l l l πππ=⨯-22222222()88n h n n x n h x m l l ml ππψπ=-⨯=2228n h E ml =ˆˆx()(),x n n x c x ψψ≠()()x l x n sin l x l x n sin l x x ˆx x l *ln l*n d 22d x 000⎰⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππψψ()x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002⎰⎰⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎰2l =()()ˆˆp,p x n n x x c x ψψ≠()()1*ˆd x n x n p x px x ψψ=⎰0d 2n x ih d n x x l dx l πππ⎛=- ⎝⎰20sin cos d 0l nih n x n x x l l l ππ=-=⎰HC C CH ==ππ键键级。
解:(1) 求分子轨道及相应的能量。
方法1:中有2个互相垂直的离域键。
对每一个,简化的久期方程为:用除式中各项并令,得:欲使不全为零,则必须使其系数(此处系数是指,因为是要求的未知数)行列式为0,即:解之,得值代入,得:中2个的分子轨道的能级及基态电子分布如图5.13(a )。
图5.13(a)2个中电子的总能量为:总因而丙二烯双自由基的离域能为:将代入久期方程,得:将此三式与归一化条件式联立,解之,得:HC C CH ==π33π33π()()()121232300000E c c c E c c c E c αββαββα-++=⎧⎪+-+=⎨⎪++-=⎩βEx αβ-=121232300000xc c c xc c c xc ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩i c x i c1011001x x x=0,x =xEx αβ-=123,,E E E ααα===HC C CH ==33π1E α=+3E α=2E α=↑↓↑↓↑↑33ππE ()226ααα⎡⎤=+=+⎣⎦()()622 1.656d E αααββ=+-++=⎡⎤⎣⎦1E α=1212323000c c c c ⎧+=⎪⎪+=⎨⎪=⎪⎩2221231c c c ++=由此得第一个分子轨道:同法,可求出分别与和对应的另两个分子轨道:的三个分子轨道的轮廓图示于图5.13(b )中。
图5.13(b)各轨道的大小、正负号、对称性、节面等性质可根据轮廓图进行讨论。
在用本法求共轭体系的型分子轨道时,更简捷的做法是直接从写含的久期行列式开始。
设相应于某一原子的元为,则与该原子相连原子的元为1,不相连原子的元为0。
解行列式,求出。
将各值代入含和的久期方程,结合归一化条件,即可写出各原子轨道的组合系数,进而写出各分子轨道。
将值代入,即可求出与各分子轨道相应的能量。
方法2:将分子中各C 原子编号并根据编号写出久期方程:1 2 3其中,为C 原子p 轨道(下面用表示)的组合系数,而。
根据分子的镜面()对称性将久期方程简化。
考虑对称,则,久期方程简化为:系数行列式为:解之,得。
将代入简化的久期方程,得:1321,22c c c ===()112312ψφφ=+2E 3E)()213312312ψφφψφφ=-=+33ππx x x x x i cx ()/x E αβ=-hσHC C CH==1231011001x c x c x c ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪= ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭123,,c c c φEx αβ-=hσ13c c =1212020xc c c xc +=⎧⎨+=⎩102x x=x =x =结合归一化条件,可得:由此得分子轨道:将代入,得。
将代入简化的久期方程,得:结合归一化条件,得:由此得分子轨道:将代入,得。
考虑反对称,则,由此推得。
将代入,得。
根据归一化条件,可推得:由此得分子轨道:总之, 丙二烯双自由基的3个分子轨道及相应的能量分别为:比较上述两法可见,其难易、繁简程度差别不大,这是因为丙二烯双自由基分子中的共轭键较小,其久期行列式阶数低,解起来并不困难,但对于一个含较大共轭键的体系,其久期方程复杂,久期行列式阶数高,用通常的方法按部就班地求解很复杂。
在此情况下,要应用对称性概念化简久期方程,分别求解简化了的行列式,结合归一化条件求出原子轨道组合系数,进而求出各分子轨道。
读者可通过C6H6的HMO 处理体会用对称性概念和方法处理这类问题的优越性。
1212020c c ⎧+=⎪⎨=⎪⎩2221231c c c ++=1321,2c c c ===()12312ψφφ=++x =Ex αβ-=E α=x =1212020c c ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩2221231c c c ++=1321,2c c c ===()312312ψφφ=+x =Ex αβ-=E α=132,0c c c =-=0x =0x =Ex αβ-=E α=2221231c c c ++=1322c c ==-()2132ψφφ=-()()()112312132312331,2,21,2E E E ψφφαψφφαψφφα=++==-==-+=ππ(2) 计算键键级 对于一个,C 原子1和2(亦即2和3)间键键级为:因此,丙二烯双自由基中原子间总键键级为:五、分析下列分子中的成键情况,比较其碱性的强弱,并说明理由。
解:碱性的强弱和提供电子对能力大小有关,当N 原子提供孤对电子的能力大,碱性强。
分子的几何构型和有关性质主要决定于分子中骨干原子的成键情况。
下面将分析4个分子中的骨干原子特别是N 原子的成键轨道以及所形成的化学键的类型,并结合有关原子或基团的电学性质,比较N 原子上电荷密度的大小,从而推断出4个分子碱性强弱的次序。
分子C 原子成键所用轨道 -N原子成键所用轨道N 原子成键类型及数目有关原子或基团电学性质甲基的推电子作用使N 原子上的电荷密度增大N 原子的孤对电子参加形成键比左边两个电荷密度低除参加形成外,O 原子电负性大,拉电子作用使N 原子上的电荷密度下降 碱性强弱较强 最强 较弱 最弱4.754.29.3812.60六、对称操作有哪些,固体的导体、半导体、绝缘体如何区分,晶体有哪些晶系,NaCl 晶体属于什么晶系,写出Na +、Cl -的坐标。
七、写出H 的薛定谔方程,写出能级公式并说明方程的解给出什么信息和意义。
八、解释为什么水溶液中八面体配位的不稳定,而八面体配位的却稳定。
解:水是弱场配位体,故为高自旋配位离子(),其d 电子排布为,配位场稳定化能为。
处在轨道上的电子易失去,失去后配位场稳定化能增大为。
这就是π33ππ122312102222P P ''==⨯⨯+⨯⨯=π122312222P P P '===⨯3MH()33N CH 652C H NH 32CH CONHNHHHN3CH 3H 3CNH 22CH 3sp 2sp 32,sp sp 3sp 3sp 2sp 2sp 3σ3σ873σπ+433σπ+87π43πbpK 3Mn +3Cr +()326Mn H O +11028000,21000P cm cm--=∆=()()13#2g g t e 00.6∆#ge 01.2∆不稳定的原因。
另外,它还容易发生Jahn-Teller 畸变。
中d 电子排布为,配位场稳定化能为,反键轨道上无电子,是较稳定的原因。
该配位离子不发生Jahn-Teller 畸变。
九、NH 4Cl 晶体为简单立方点阵结构,晶胞中含有1个NH 4 和1个Cl ,晶胞参数a=387pm 。
(1)若NH4热运动呈球形,试画出晶胞结构示意图 (2)已知Cl 半径为181pm ,求球形NH4的半径 (3)计算晶体密度(4)计算平面点阵族(110)相邻两点阵面的间距(5)用Cu Ka 歙县摄取衍射图,计算衍射指标330的衍射角是多少十、O 原子的第二电子亲和能Y2(O -+e —O 2-的能量)不能直接在气相中测定,已知MgO 的点阵能为-3943KJ.mol -1,利用下列数据计算O 原子的第二电子亲和能Y2。
Mg(S)-- Mg(g) S(升华热)=146.4 kJ.mol -1Mg(g) Mg +(g)+e I(第一电离能)=737.7 kJ.mol -1Mg +(g) Mg2+(g)+e I (第二电离能)=1450.6 kJ.mol -1()326Mn H O +()326Cr H O +()()03#2ggt e 01.2∆()326Cr H O +。