贵州师范大学2008 — 2009 学年度第 一 学期
《结构化学》课程期末考试试卷
(应用化学专业,B 卷；闭卷)
姓名 学号
学院 年级专业
e
一、填空题（本大题共20空，每空 2 分，共 40 分）请将正确答案
填在横线上。
1. 结构化学是在原子、分子的水平上深入到电子层次，研究 的科学。
2. 1927年，Heisenberg(海森堡)发现微观粒子不可能同时具有确定的坐标与动量，即测不准原理。该原理可用数学表达式来描述，此数学表达式是: 。
3. 用于描述诸如电子、原子、分子等微观粒子状态的合格波函数必须满足三个条件，即单值性、连续性和平方可积性。单值性是指 。
4. 若ψ是描述某电子运动状态的本征函数，Ĥ是该电子的总能量算符，E 是该电子的总能量。若Schrödinger (薛定谔)方程Ĥψ = E ψ成立，则力学量算符Ĥ对应的本征值应该是 。
5. 变分原理即用试探波函数ψ求得的体系平均能量Ē总是不低于体系基态真实的能量
E 0。该原理的数学表达式是: 。
6. 若C 原子采用等性sp 3杂化，则杂化轨道p p s s sp c c 22223φφ+=Φ的杂化指数是 。该杂化轨道, 其中2
1c 和2
2c 分别表示 。
7. 根据HMO 理论，基态乙烯分子的两个π电子能量是2α + 2β, 基态苯分子的六个π电子能量是6α + 8β。由此可知，苯分子中六个π电子的离域能是: 。 8. 求解H 2+的Schrödinger (薛定谔)方程可得H 2+的两个分子轨道:()b a ab
S φφψ++=2211,
能级是ab
S E ++=
11β
α; ()b a ab
S φφψ--=
221
2, 能级是ab S E --=12βα。因此，H 2+的电子
总能量是 ，键级为 。
9. 研究表明, F 2分子的电子组态是:(σ1s )2 < (σ1s *)2 < (σ2s )2 < (σ2s *)2 < (σ2p )2 < (π2p )2 = (π2p )2 <
(π2p *)2 = (π2p *)2。由此可知F 2分子的键级是 , 分子的磁矩为 B. M.。 10. 理论研究表明，二亚甲基乙基双基分子结构中的中心碳原子的总成键度为4.732，它是共轭体系中碳原子总键度最大的情况。通常定义某个碳原子的总成键度与4.732的差值为该原子的自由价。根据休克尔分子轨道理论计算表明，丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H —C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是:
ψ1 = 0.3717φ1 + 0.6015φ2 + 0.6015φ3 + 0.3717φ4, E 1 = α + 1.618β ψ2 = 0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3 - 0.6015φ4, E 2 = α + 0.618β ψ3 = 0.6015φ1 - 0.3717φ2 - 0.3717φ3 + 0.6015φ4, E 3 = α - 0.618β ψ4 = 0.3717φ1 - 0.6015φ2
+ 0.6015φ3 - 0.3717φ4, E 4 = α - 1.618β
由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2, LUMO 是 , 四个π电子的总能量是 ; C (1)—C (2)之间总键级为 , C (2)—C (3)之间的总键级为 ;则C (1)的自由价为 , C (2)的自由价为 。
二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)请将正确答案填在括号内。
11. 黑体辐射、光电效应、氢原子线状光谱等诸多实验现象是经典物理学理论无法解释的。1900年，德国物理学家 摒弃了经典物理学中能量连续的概念，第一次提出能量量子化的概念，合理地解释了黑体辐射现象。 【 】 (A) 爱因斯坦 (B) 玻尔 (C) 薛定谔 (D) 普朗克
12. 一维势箱或称一维无限势阱可用于描述金属晶体中自由电子的一维运动。一电子在长为1.0 nm 的一维势箱中运动的平均位置为: 【 】 (A) 2.0 nm (B) 1.0 nm (C) 0.5 nm (D) 4.0 nm
13. 价键理论包括杂化轨道理论、价层电子互斥理论。原子轨道杂化能增强原子轨道成键能力。等性sp 2杂化轨道，正确的是: 【 】 (A) p s 224
3
41φφ⨯+⨯=
Φ (B) p s 223φφ⨯+=Φ (C) p s 223φφ+⨯=Φ (D) p s 223
2
31φφ⨯+⨯=
Φ 14. 原子轨道3s 的径向分布函数D (r )
–r 图是:
【 】
15. 下列各种轨道中，不属于分子轨道范畴的是: 【 】 (A) σ轨道 (B) π*轨道 (C) 非键轨道 (D) 杂化轨道
16. 描述原子轨道需要三个量子数，即主量子数n ，角量子数l 和磁量子数m 。下列(n , l ,
m )的取值合理的是: 【 】 (A) 2, 1, ½ (B) 1, 0, 1 (C) 3, 1, 2 (D) 2, 1, -1 17. 根据配合物晶体场理论，过渡金属或过渡金属离子的五个d 轨道在正八面体场中将分裂为两个高能级的简并e g 轨道和三个低能级的简并t 2g 轨道。对高自旋配合物[FeF 6]3-的如下叙述有错的．．．是: 【 】 (A) 顺磁性, Fe 离子的d 电子排布: (t 2g )3(e g )2 (B) 永磁矩μ = 5.88 B. M., 成对能P 大于分裂能Δo (C) 不存在显著的John(姜)–Teller(泰勒)效应
(D) 永磁矩μ = 1.73 B. M., 配位中心Fe 离子的d 电子排布: (t 2g )5(e g )0
18. 实验表明，水和乙醚的表面张力分别为72.8×10-7、17.1×10-7 J ·cm -2。差异如此之大的
原因是:
【 】
(A) H 2O 的极性比乙醚分子的大
(B) H 2O 分子之间存在氢键，而乙醚分子间不能形成氢键 (C) H 2O 极化力比乙醚分子的大 (D) H 2O 极化率比乙醚分子的小
19. 根据分子轨道理论，选取原子轨道作为变分函数，通过原子轨道的线性组合构建分
子的线性变分函数即分子轨道。原子轨道构建分子轨道时需满足对称性一致、最大
重叠和能量相近原则。下列关于原子轨道间重叠的四个图中, 符合对称性匹配和最大重叠原则的是: 【 】
5
10
15
20
25
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
r /a 0
(A)
5
10
15
20
25
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
r /a 0
(B)
5
10
15
20
25
-0.05
0.00
0.05
0.10
r /a 0
(C)0
5
10
15
20
25
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
r /a 0
(D)
++-(A)
x
y
a
b
++-(B)
x
y
a
b
x
y
