結構化學自測

1、第一章量子力學基礎和原子結構一、選擇題 1.波長為662.6pm的光子和自由電子，光子的能量與自由電子的動能比為何值？DA. 1000000:3663B. 273:1C. 1:CD. 546:12.下列條件不是品優(yōu)函數(shù)的必備條件的是（ ）CA. 連續(xù)B. 單值C. 歸一D. 有限或平方可積3.粒子處于定態(tài)意味著（ ）CA. 粒子處于概率最大的狀態(tài)B. 粒子處于勢能為0的狀態(tài)C. 粒子的力學平均值及概率密度分布都與時間無關的狀態(tài)D. 粒子處于靜止狀態(tài)4.由一維勢箱的Schrodinger方程求解結果所得的量子數(shù)n，下面論述正確的是（ ）AA. 可取任一正整數(shù)B. 與勢箱寬度一起決定節(jié)點數(shù)C. 能

2、量與n的平方成正比D. 對應于可能的簡并態(tài)5.對氫原子和類氫離子的量子數(shù)L，下列敘述不正確的是（ ）BA. L的取值規(guī)定了m的取值范圍B. 它的取值與體系能量大小有關C. 它的最大可能取值有解R方程決定D. 它的取值決定了角動量的大小6.求解氫原子Schrodinger方程，我們常采用下列哪些近似：核固定；以電子質量代替折合質量；變數(shù)分離；球極作標BA. B. C. D. 7.氦離子的一個電子處于總節(jié)面數(shù)為3的d態(tài)，問該電子的能量應為（-R）CA. 1B. 1/9C. 1/4D. 1/16二、填空題1.如果算符對任意兩個品優(yōu)波函數(shù)和的作用滿足下列關系 則稱算符為厄米算符。厄米算符的本征值一定是

3、 數(shù)，其屬于不同本征值得本征函數(shù)一定 。實數(shù)相互正交2.的物理意義為： 。的物理意義為： 。在某一時刻，粒子出現(xiàn)在空間某點（x,y,z）附近的微體積元內(nèi)的幾率分布。在某一時刻，粒子出現(xiàn)在空間某點（x,y,z）附近的幾率密度分布。第二章共價鍵理論和分子結構一、選擇題1.通過變分法計算得到的微觀體系的能量總是：（ ）CA. 等于真實體系基態(tài)能量B. 大于真實體系基態(tài)能量C. 不小于真實體系基態(tài)能量D. 小于真實體系基態(tài)能量2. 氫分子離子的哈密頓算符時，已采用的下 列處理手段是：（ ）ACA. 單電子近似B. 定核近似C. 原子單位D. 中心力場近似3. 線性變分法處理中得到、Sab積分，對它們的

4、取值，下列 論述有錯的是：（ ）DA. S取值在0-1之間B. 的值近似為H的1s能量 C. 為負值D. S隨R增大而增大4. 線性變分法處理過程中，認為Hab=Hba依據(jù)的性質是：（ ）DA. 電子的不可分辨性B. 二核等同性C. 、的歸一性D. 的厄米性5.下列對分子軌道概念敘述正確的是：（ ）BA. 描述單個電子在空間運動的狀態(tài)函數(shù)B. 分子中單個電子在空間運動的狀態(tài)函數(shù)C. 由同種原子軌道線性組合而成的新軌道D. 分子中電子在空間運動的狀態(tài)函數(shù)6.用MO理論判斷OF，OF-，OF+的磁距大小次序正確的是：（ ）DA. OF>OF->OF+B. OF>OF+>OF

5、-C. OF->OF>OF+D. OF+>OF>OF-7.下列分子可能具有單電子鍵的是：（ ）CA. N2+B. C2-C. B2+D. O2-8. 下列分子中磁距最大的是：（ ）DA. Li2B. C2C. C2+D. B29.對于極性雙原子分子AB，如果分子軌道中的一個電子有90的時間在A的原子軌道a上，10%的時間在B的原子軌道b上，描述該分子軌道歸一化的形式為：（ ）CA. =0.9a+0.1bB. =0.1a+0.9bC. =0.949a+0.316bD. =0.994a+0.11b10.下列氯化物中，氯的活潑性最差的是：（ ）AA. C6H5ClB. C2H

6、5ClC. CH2=CHClD. C6H5CH2Cl11.已知苯胺的分子圖如右所示，問親核試劑反應概率最大的位置是：（ ）BA. N位B. 間位C. 對位D. 鄰位二、簡答題1、何謂成鍵三原則？在選擇原子軌道（AO）線性組合成分子軌道（MO）時，參與成鍵的AO要滿足: 能量相近原則 最大重疊原則 對稱性匹配原則，這就是成鍵三原則。2.O2+的鍵長比O2短的原因？三、問答題1.寫出氫原子在球極坐標下的Schr?dinger方程。2.用變量分離法將其分離為R方程，方程和方程。第三章絡合物結構與配位場理論一、選擇題1.下列配位化合物高自旋的是：（ ）BA. Co(NH3)63+B. Co(NH3)6

7、2+C. Co(NO2)63-D. Co(CN)64-2. 下列配合物磁矩最大的是：（ ）AA. FeF63-B. Mn(CN)63-C. Ni(H2O)2+D. Co(NH3)63+3. 判斷下列配位化合物的穩(wěn)定化能大小的次序（ ）(1)CoF64- (2) NiF64- (3)FeF63-DA. (1)(2)(3)B. (1)(2)(3)C. (1)(2)(3)D. (2)(1)(3)4. 下列配合物中幾何構型偏離正八面體最大的是（ ）AA. Cu(H2O)62+B. Co(H2O)62+C. Fe(CN)63-D. Ni(CN)64-5.Co2+，Ni2+，Mn2+水合離子半徑大小次序是

8、（ ）CA. Co2+Ni2+Mn2+B. Co2+Ni2+Mn2+C. Ni2+Co2+Mn2+D. Co2+Mn2+Ni2+6.已知配合物ML63+中，M為d6，f=1，g=20000cm-1，P=25000cm-1，則LFSE的值等于多少（cm-1)：（ ）DA. 32000B. 48000C. 10000D. 80007.CN-是強場配體，值特別大，按分子軌道理論，其原因是它具有什么軌道可形成反饋鍵？（ ）BA. 低能量空軌道B. 高能量的空的*C. 高能量的占有軌道D. 低能量的占有軌道8. Ni和CO可形成羰基配合物Ni(CO)n，其中n是（ ）CA. 6B. 3C. 4D. 59

9、.Cr與CO形成羰基配合物所屬的點群是（ ）CA. D3hB. TdC. OhD. D6h10.若忽略電子相互作用，d2組態(tài)在正八面體中簡并度為（ ）CA. 1B. 2C. 3D. 4二、簡答題1.解釋為什么大多數(shù)Zn2+的配合物都是無色的。2.解釋為什么在水溶液中八面體配位的Mn3+不穩(wěn)定，而八面體配位的Cr3+卻穩(wěn)定。1解：Zn2+的3d軌道已充滿電子，它通常以Sp3雜化軌道形成配鍵，無d-d能級躍遷。因此，其絡合物一般都是無色的。2解：水是弱場配體，故Mn(H2O)3+6為高自旋配位離子（P28000cm-1，021000cm-1）， 其d電子排布為(t2g)3(e*g)1，場穩(wěn)定化能為

10、-0.60。處在e*g軌道上的電子易失去， 失去后配位場穩(wěn)定化能增大到-1.20。這就是Mn(H2O)3+6不穩(wěn)定的原因。另外，他還容易發(fā)生Jahn-Teller變形。Cr(H2O)3+6中電子的排布為(t2g)3(e*g)1。配位場穩(wěn)定化能為-1.20。反鍵軌道上無電子是Cr(H2O)3+6較穩(wěn)定的原因。該配合離子不發(fā)生Jahn-Teller變形。 第四章晶體結構典型例題1.已知KBr晶體中正負離子半徑分別為1.33A和1.95A，(1)KBr屬什么結構型式？（2）KBr晶胞的邊長理論值應為多少？何謂成鍵三原則？2.（1）已知MgO晶體屬于立方晶系，Mg2+的離子半徑1.40A O2-離子半

11、徑0.65A，試推測MgO晶體的結構形式。（2）已知NaCl 、CsCl 、立方ZnS的馬德隆常數(shù)分別為1.7476、1.7627、1.6318，He、Ne、Ar的波恩指數(shù)分別為5、7、9，求晶體的點陣能。3.由x射線結構分析，Na具有立方體心結構，a429pm，求R，Na的密度。1解： 正負離子配位數(shù)比為：6：6，屬NaCl型 NaCl型屬立方面心點陣結構，則該離子晶體的晶胞邊長2解：（1） 落在0.4140.732區(qū)間MgO晶體的結構型式為NaCl型（2） 3解： 晶胞中分攤到的結構基元（Na原子）數(shù)：n=(1/8)*8+1=2 習題講解一、單項選擇題1根據(jù)測不準原理，微觀粒子的運動- (

12、 ) (A) 不能確定坐標(C) 不能有確定的能量 (B) 不能有確定的動量(D) 不能同時確定坐標和動量 測不準原理： 海森保指出： 具有波粒二象性的微觀離子（如電子、 中子、 質子等），不能同時具有確定的坐標和動量，它們遵循“測不準關系”：（y、z方向上的分量也有同樣關系式）選D2下列函數(shù)哪些在其定義域內(nèi)是品優(yōu)波函數(shù)？- ( ) (A) (B) (C) (D) 品優(yōu)函數(shù)的必備條件：波函數(shù)必須是連續(xù)的。因為粒子在空間各處出現(xiàn)的幾率是連續(xù)變化的，故要求必須是坐標的連續(xù)函數(shù)。必須是單值的。因為|2表示幾率密度，實物微粒在d內(nèi)出現(xiàn)幾率|2d因該只有一個值。必須是有限的。若是無限的,則|2是無限的，

13、那么與全空間內(nèi)找到的粒子幾率為1不符。有限即他們的平方的積分是一個常數(shù)。A不滿足單值B滿足條件：C是無限的 D不滿足連續(xù)選B3下列函數(shù)哪些是的本征函數(shù)：- ( ) (A) (B) 1(C) (D) 算符的本征函數(shù)和本征值：假設每一個力學量對應一個線性厄米算符，若滿足：（為常數(shù)） 本征方程則稱為的本征函數(shù)，稱為的本征值A、 是B、 不是C、 不是D、 是選AD4下列八面體絡合物的電子結構中哪個將發(fā)生較大的畸變？ ( ) (A) (t2g)5(eg)2 (B) (t2g)3(eg)2 (C) (t2g)4(eg)2 (D) (t2g)6(eg)3若高能級的eg軌道上有簡并態(tài)，則發(fā)生大畸變；若較低能

14、級的t2g軌道上有簡并態(tài)，則發(fā)生小畸變。(B) (t2g)3(eg)2ABC的eg同，而 (D) (t2g)6(eg)3，它的eg軌道上有兩種電子排布方式，存在簡并態(tài)，會發(fā)生大畸變。選D5若一粒子在一立方箱中，則在的能量范圍內(nèi)，有多少個能級，多少個狀態(tài)？- ( ) (A) 1，1 (B) 2，4 (C) 3，7 (D) 4，10 (E) 5，11 據(jù)立方箱內(nèi)的能級表達式，有，其中nx、ny、nz為正整數(shù)滿足條件的取值有： 有11組解，共有5個能級，11個態(tài)。選E 6配位體CN-，NH3，X-在絡離子光譜化學序列中的順序是：( ) (A) X-CN-NH3(B) CN-NH3X-(C) X-NH

15、3CN-光譜化學序列：選C 7CO與過渡金屬形成羰基絡合物時，CO鍵會： ( ) (A) 不變(B) 加強(C) 削弱(D) 斷裂在羰基配合物中，形成了電子授受鍵，它的形成是同時進行相互促進的協(xié)同效應。 由于-鍵的形成，產(chǎn)生兩種明顯的效應：一是加強了中央金屬與配位體的結合，（因為ML之間雙重成鍵，使絡合物更趨穩(wěn)定）；二是削弱了配位體內(nèi)部的結合。因為：CO中成鍵5電子進入了中央金屬的型軌道， 使CO成鍵電子數(shù)減少了；反饋鍵形成，中心金屬電子進入CO空的反鍵軌道，使CO反鍵電子數(shù)增多，于是，削弱了CO鍵強度。選C8不屬于p1d1電子組態(tài)的光譜項有：- ( ) (A) 3S(B) 3P(C) 3D(

16、D) 3F光譜項：2S+1L p1d1當L取值0，1，2，3時，對應表示符號為S，P，D，F(xiàn) S0時，L取1，2，3，對應光譜項分別為：1P，1D，1FS1時，L取1，2，3，對應光譜項分別為：3P，3D，3F選A9原子軌道的定義為：- ( C ) (A) 原子在空間的運動的軌道(B) 原子中核電子在空間的運動軌道 (C) 原子中單電子波函數(shù)(D) 原子中各個電子波函數(shù)的乘積 10對氫原子和類氫原子的角量子數(shù)，下列敘述不正確的是（ ） (A) 的取值規(guī)定了m的取值范圍 (B) 它的取值與體系能量大小有關 (C) 它的最大值由解R方程決定 (D) 它的取值決定了 （1）量子數(shù)的取值： 決定m取值

17、的是方程，由于波函數(shù)數(shù)的單值條件決定的解方程時，為了得到收斂的解，要求>=|m|解R方程時，為了得到收斂的解，要求能量En=-Z2R/n2，且，n>=+1（2）物理意義 n決定單電子原子中能量的大小 決定簡并度 決定總節(jié)面數(shù)為個（徑向和角度）角量子數(shù)（）決定軌道角動量的大小（即軌道形狀）spdf決定軌道磁矩， 決定角向節(jié)面為L個磁量子數(shù)m（在空間的取向）決定軌道角動量在z軸方向上的分量的大小 決定軌道磁矩在z軸方向上的分量， 決定因子節(jié)面為m個自旋量子數(shù)s自旋磁量子數(shù)： 自旋量子數(shù)s和自旋磁量子數(shù)ms分別決定電子自旋角動量絕對值的大小|Ms|和自旋角動量在磁場方向的分量Msz： s

18、的數(shù)值只能取1/2，而ms的數(shù)值可取+1/2或-1/2 。選B11下列配位化合物高自旋的是： A.Co(NH3)63+ B. Co(NH3)62+ C.Co(NO2)63- D. Co(CN)64-分裂能0：配合物中，一個電子由低能量的d軌道躍遷到高能量的d軌道所需的能量電子成對能P：使自旋平行分占兩個軌道的電子擠到同一軌道上去時增加的能量。對于八面體場：NO2， CN-是強場配位體，形成的配合物是低自旋的NH3是中間場配位體,一般而言第一過渡金屬的2，3價都為高自旋，只有Co3+例外，是低自旋，選BCo(NH3)62+是高自旋二、填空題1變分原理是指：（對于任何一個合格波函數(shù)，得到的體系的能

19、量E不小于體系真實的最低能量E0，即：）2氫分子離子的薛定諤方程為 3在共軛分子的碳骨架上，把 電荷密度 、 鍵級 、 自由價 這些休克爾特征量表示出來，則構成分子圖。4的物理意義為： 電子在空間某點（x，y，z）附近的微小體積元d內(nèi)出現(xiàn)的幾率。 5如果算符對任意兩個波函數(shù)和的作用滿足下列關系 ， 則稱算符為厄米算符。厄米算符的本征值一定是實數(shù)，其屬于不同本征值得本征函數(shù)一定 相互正交 。6. 保里不相容原理：原子軌道是原子中的單電子函數(shù)，每個原子軌道只能容納 兩個自旋平行且相反的 電子。7. 點陣是指 一組無限的點，連結其中任意兩點的向量進行平移，當向量的一端落在任意一點陣點上時，另一端也必

20、然落在點陣點上。 8軌道近似成單電子近似假設，原子中的每個電子都在原子核的 靜電 場及其它電子的 有效平均 場中不停的 “獨立”運動著 。 三、簡答題1用18電子規(guī)則來解釋下列物質的穩(wěn)定性：(1) Cr(CO)6(2) Mn(CO)5(3) Fe(CO)5 （1）18電子。（Cr價電子6個，6個CO中有12e-），穩(wěn)定。（2）17電子。（Mn價電子7個，5個CO中有10e-），不穩(wěn)定，生成穩(wěn)定的Mn2(CO)10 。（3）18電子。（Fe價電子8個，5個CO中有10e-），穩(wěn)定。四、計算題1試求一圍勢箱中的粒子（1）動量的平均值（2）在箱子的左端區(qū)域內(nèi)找到粒子的幾率 （1） （2） 2用HMO法求三亞甲基自由基C(CH2)3的電子能級、離域能與波函數(shù)。