結(jié)構(gòu)化學(xué)期末復(fù)習(xí)題

1、.結(jié)構(gòu)化學(xué)復(fù)習(xí)題一 選擇題1. 比較 和 結(jié)構(gòu)可以知道 （ D ）A. 是單重態(tài) ; B是三重態(tài) ; C比 更穩(wěn)定 ; D比結(jié)合能大2. 平面共軛分子的型分子軌道（ B ）A.是雙重簡并的.; B對分子平面是反對稱的; C.是中心對稱的; D參與共軛的原子必須是偶數(shù).3. 和各屬什么點群？（ C ）A. ; B ; C ; D ; 4. 下列分子中哪一個有極性而無旋光性？（ B ）A.乙烯 ; B.順二鹵乙烯 ; C反二鹵乙烯; D.乙烷（部分交錯）; . 乙炔5. 實驗測得Fe（H2O）6的磁矩為5.3.B,則此配合物中央離子中未成對電子數(shù)為（ C ） A. 2 ; B3 ; C4 ; D5

2、. 6. 波函數(shù)歸一化的表達(dá)式是 ( C )A. ; B. ; C. ; D.7. 能使 成為算符的本征函數(shù)的a值是( B )A .a= ; Ba= /2 ; Ca=/4 ; Da=/68. 基態(tài)變分法的基本公式是：（ D ）A. ;B. ;C ;D9. He+體系的徑向節(jié)面數(shù)為：（ D ）A 4 B. 1 C. 2 D. 010. 分子的三重態(tài)意味著分子中 （ C ）A.有一個未成對電子; B.有兩個未成對電子; C.有兩個自旋相同的未成對電子; D.有三對未成對電子11. 下列算符不可對易的是 ( C )A. ; B ; C ; D12. 波函數(shù)歸一化的表達(dá)式是 ( C )A. ; B.

3、; C. ; D.13. 在關(guān)于一維勢箱中運(yùn)動粒子的和的下列說法中，不正確的是 ( B )A. 為粒子運(yùn)動的狀態(tài)函數(shù);B. 表示粒子出現(xiàn)的概率隨x的變化情況;C . 可以大于或小于零, 無正、負(fù)之分; D.當(dāng)nx,圖像中的峰會多而密集,連成一片,表明粒子在0xc2，此分子軌道中電子將有較大的幾率出現(xiàn)在：（ A ）A N核附近B O核附近C NO兩核連線中點D NO兩核之間38. 按分子軌道理論，下列分子（離子）中鍵級最大的是：（ B ） A F2 B F22+ C F2+ D F2-39. 過渡金屬配合物溶液一般都有顏色的原因是：（ B ）A 自旋相關(guān)效應(yīng) B d-d躍遷 C-躍遷 D 姜-泰

4、勒效應(yīng) 40. 羰基絡(luò)合物Cr(CO)6中，CO與Cr生產(chǎn)配鍵以后，CO的鍵長（ A ）A 變長 B 變短 C 不變 D 加強(qiáng) 41 基態(tài)氫原子徑向分布函數(shù)D(r) r圖表示：（ C ）A 幾率隨r的變化B 幾率密度隨r的變化C 單位厚度球殼內(nèi)電子出現(xiàn)的幾率隨r的變化D 表示在給定方向角度上，波函數(shù)隨r的變化42 類氫離子體系y432的徑向節(jié)面數(shù)為：（ D ）A 4 B 1 C 2 D 0 43. 氫原子y321狀態(tài)的角動量大小是：( D )A 3 B 2 C 1 D 44. 電子自旋是 ： （ C ）A 具有一種順時針或逆時針的自轉(zhuǎn) B 具有一種類似地球自轉(zhuǎn)的運(yùn)動C 具有一種非空間軌道運(yùn)動的

5、固有角動量D 因?qū)嶒灍o法測定，以上說法都不對。45. 若l = 2 ，則物理量Mz有幾個取值？（ C ）A 2B 3C 5D 446. 采用slater行列式描述多電子體系的完全波函數(shù)使因為：（ B ）A 電子波函數(shù)是對稱的 B 保里原理的要求 C 近似求解的要求D 數(shù)學(xué)上便于表達(dá)47. 雜化軌道是（ A ）A 同一原子的原子軌道線性組合得到的B 兩個原子中原子軌道的線性組合而得到的C 同一分子中分子軌道間的線性組合而得到的D 同一分子中各個原子的原子軌道的線性組合而得到的48 . Cu(H2O)42H2O2+溶液呈現(xiàn)藍(lán)色的原因是：（ C ）A 自旋相關(guān)效應(yīng) B d-d躍遷 C-躍遷 D姜-泰

6、勒效應(yīng)49 下列算符哪個是線性算符：( B )A exp B 2 C sin D 50 對H原子而言，的簡并態(tài)有幾個？( B )A 16B 9C 7D 351 Li2體系的徑向節(jié)面數(shù)為：( B )A 4B 1C 2D 052 型分子軌道的特點是：( B )A分布關(guān)于鍵軸呈圓柱形對稱B 有一個含鍵軸的節(jié)面C無節(jié)面D由p原子軌道組成53 一維勢箱解的量子化由來：（D）A 人為假定B 求解微分方程的結(jié)果C 由勢能函數(shù)決定的D 由微分方程的邊界條件決定的54 的簡并態(tài)有幾個（相對H而言）？（A）A 16B 9 C 7D 355 He+體系的徑向節(jié)面數(shù)為：（ D ）A 4B 1C 2D 056 立方勢箱

7、中時有多少種狀態(tài)？（C）A 11B 3 C 4D 257. 型分子軌道的特點是：（B ）A 能量最低 B 其分布關(guān)于鍵軸呈圓柱形對稱C 無節(jié)面D 由s原子軌道組成58. 屬于下列點群的分子哪個為非極性分子？（A）A D6hB Cs C C3vD Cv二判斷題1. 氫原子或類氫離子的波函數(shù)有復(fù)函數(shù)和實函數(shù)兩種形式。（ ）2. 電子的自旋可以用地球自轉(zhuǎn)類比。（ ）3. 凡是全充滿的電子殼層，其中所有電子的耦合結(jié)果總是L=0，S=，J=0。（ ）4. 晶體場理論認(rèn)為：電子在d軌道中排布的情況與和P的相對大小有關(guān)的,P時采取低自旋排布.（ ）5. 配位離子FeF63-為無色，由此可估算出Fe3+有5個

8、未配對電子。（ ）6. 當(dāng)兩個原子軌道能量相同時，既使對稱性不匹配，也能有效成鍵。（ ）7. 兩個原子的軌道重疊積分的大小僅與兩核間距離有關(guān)。（ ）8. 同類型的原子軌道組合成型成鍵軌道必然比相應(yīng)的型成鍵軌道能量低。（ ）9. 以x軸為鍵軸時，軌道是軌道。（ ）10. 定域、非定域分子軌道在本質(zhì)上來說是等價的，但非定域軌道應(yīng)用范圍更廣更靈活。（ ）11. 解氫原子或類氫離子的薛定諤方程，可以得到表征電子運(yùn)動狀態(tài)的所有量子數(shù)。（ ）12. 電子云形狀或原子軌道形狀可用界面圖表示。（ ）13. 電子的軌道運(yùn)動和自旋運(yùn)動是互為獨(dú)立的。 ( )14. 晶體場理論認(rèn)為：配合物穩(wěn)定的原因是由于中央與配體間

9、形成較強(qiáng)的共價鍵。 ( )15. 羰基配合物與不飽和烴配合物的成鍵情況完全相同,都形成配鍵。( )16. 同核雙原子分子中兩個2p軌道組合總是產(chǎn)生型分子軌道。（ ）17. 類氫離子體系，n相同的全部原子軌道其能量是簡并的。（ ）18. 價鍵法認(rèn)為原子具有未成對電子是化合成鍵的必要條件。（ ）19. 分子的最高占據(jù)軌道和最低空軌道屬于前線軌道。（ ）20. C2 分子中凈成鍵電子對為1個電子，2個電子，所以有相當(dāng)于2個未配對電子的磁性。（ ）21. 分子圖形的全部對稱元素構(gòu)成它所屬的點群。 （ ）22. 界面圖中的正號代表陽電荷、負(fù)號代表陰電荷。（ ）23. 2P0軌道和2Pz軌道對應(yīng)，2P+1

10、軌道和2Px軌道對應(yīng)，2P-1軌道和2Py軌道對應(yīng)。（ ）24. CFSE越大配合物越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。（ ）25. 用變分法求某個狀態(tài)的能量，其結(jié)果不可能比該狀態(tài)真實能量小。（ ）26. 類氫離子體系，n相同的全部原子軌道其能量是簡并的。（ ）27. 同核雙原子分子成鍵的軌道都是中心對稱的，而成鍵的軌道都是中心反對稱的。（ ）28. 雜化軌道是原子軌道的線性組合，所以屬于分子軌道。（ ）29. 分子中凈成鍵電子為一對電子，無磁性。（ ）30. 直鏈共軛多烯烴的HMO能級可能簡并也可能不簡并，由共價鍵長短決定。（ ）31. 類氫離子體系的實波函數(shù)與復(fù)波函數(shù)有一一對應(yīng)的關(guān)系。( )32. MO

11、理論采用了單電子近似，所以不考慮電子的相互作用。( )33. 具有自旋未成對電子的分子是順磁性分子, 所以只有含奇數(shù)個電子的分子才能是順磁性的。( )34類氫離子體系，n相同的全部原子軌道其能量是簡并的。( )35雜化軌道是由同一原子的不同原子軌道線性組合而成的。( )36晶體場理論認(rèn)為配位體與中心離子之間的相互作用是靜電作用。( )37 分子的最高占據(jù)軌道和最低空軌道屬于前線軌道。（ ）38 NH3分子N原子采取sp2雜化。 （ ）三填空題1. 動能為100eV的自由電子的波長= m。動能為.eV的自由中子的波長= m。能量等于光子的波長= m。質(zhì)量為0.3kg 、速度為10m/s的小球的波

12、長= m。（電子的質(zhì)量為，電子的電量為，中子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的1837倍,）。(,)2. 若力學(xué)量算符作用到函數(shù)上，有，且是一常數(shù)，則所述方程稱為 本征 方程，稱為 本征 值，就是屬于力學(xué)量算符、本征值的 本征 函數(shù)3. 在邊長為a的立方勢箱中運(yùn)動的粒子,其能級的簡并度是 3 4. 求解氫原子的方程時,可以得到復(fù)函數(shù)解,將復(fù)函數(shù)解進(jìn)行線性組合可以得到 實函數(shù)解 ,依歸一化條件可求得A=。5. 電價配合物中往往含有 較多的 自旋平行電子，所以是 高 自旋配合物，共價配合物中往往含有 較少 自旋平行電子，所以是低自旋配合物。6. 反式二氯乙烯分子因有對稱中心而 沒有 偶極矩；順式二氯乙烯分子因無對

13、稱中心而 有 偶極矩。7. 離子鍵的最基本特點是沒有 方向性 和 飽和性 ，它以 靜電 引力為基礎(chǔ)。8. 微觀粒子運(yùn)動的量子力學(xué)共性有 能量量子化 ， 和 波粒二象性 。測不準(zhǔn)關(guān)系式為，這一關(guān)系的存在是微粒具有 波粒二象性 的結(jié)果。9函數(shù)稱為的 共軛 函數(shù)。10. 品優(yōu)波函數(shù)三個條件是 單值 ， 連續(xù) 和平方可積的。11. 光譜項可分裂成 3 個光譜支項,在磁場中又分裂為 9 個能級。12. 丁二炔分子中有 兩 個正常離域鍵,它們是和 , 分子為 直線 型.。13. 晶體場理論認(rèn)為：配合物中過渡金屬離子的五個簡并d軌道在 靜電場 的作用下將發(fā)生 分裂 ，八面體配合物中t2g軌道的能量 低于 e

14、g軌道的能量，四面體配合物中eg軌道的能量 高于 t2g軌道的能量。14. 反式二氯乙烯分子因有對稱中心，其偶極矩 無 ；順式二氯乙烯分子因無對稱中心，其偶極矩 不為0 。15. 微觀粒子的運(yùn)動狀態(tài)可用 波函數(shù) 描述，波函數(shù)必須滿足 單值 ， 連續(xù) 和 平方可積 三個條件，稱之為_品優(yōu)_函數(shù)。16. 算符作用到其本征函數(shù)上，所得函數(shù)的本征值為 -6a 。算符作用到上，可得的本征值為。17. 求解氫原子的方程時,可以得到復(fù)函數(shù)解, 將復(fù)函數(shù)解進(jìn)行線性組合可以得到 實波函數(shù) ,依歸一化條件可求得A=。18. 配合物中的金屬原子或離子稱為 中心原子（或中央原子） , 圍繞中心原子周圍的帶有孤對電子的

15、分子或離子稱為 配體 ， 配體 中直接與中心原子 配合的原子稱為配位原子。19. 在羰基絡(luò)合物Cr(CO)6中，中心原子Cr與配體之間存在_s-p_鍵，故較穩(wěn)定。20. 二氯苯有三種同分異構(gòu)體（鄰，間，對），其中 對位 偶極矩為零。21. LCAOMO三原則為 對稱性匹配 、 能量相近 和 最大重疊 。22任何一個微觀體系的運(yùn)動狀態(tài)都可用一個波函數(shù)來描述，體系中的粒子出現(xiàn)在空間某點（x，y，z）附近的幾率密度與_成正比。23. 在BF3分子中存在_離域大鍵。24 實驗測得某金屬絡(luò)合物的未配對電子數(shù)是3，該分子的磁矩為_。25 在羰基絡(luò)合物Cr(CO)6中，中心原子Cr與配體之間存在_鍵，故較穩(wěn)

16、定。26 變分原理可表示為，式中稱為變分函數(shù)，E0是體系的_基態(tài)能量_。27 中的l稱為 角量子數(shù) ，因為它決定體系角動量的大小。四簡答題1 試寫出在價鍵理論中描述 H2 運(yùn)動狀態(tài)的、符合 Pauli 原理的波函數(shù)，并區(qū)分其單態(tài)和三重態(tài)。解：H2 分子體系: 空間波函數(shù)s= a(1) b(2) + a(2) b(1) A= a(1) b(2) - a(2) b(1) 自旋波函數(shù) c1= a (1) a (2), c2= b(1) b(2) c3=a (1) b(2), c4= b(1) a (2) c5= -c3+ c4=a (1) b(2) + b(1) a (2) c6= c3- c4=

17、a (1) b(2) - b(1) a (2) 完全波函數(shù) 單重態(tài)=sc6 三重態(tài)=Ac1 =Ac2 =Ac52. 對一個運(yùn)動速率vc的自由粒子，有人作了如下推導(dǎo) ： A B C D E 結(jié)果得出的結(jié)論。問錯在何處？ 說明理由。解：A,B兩步都是對的, A中v是自由粒子的運(yùn)動速率, 它不等于實物波的傳播速率u, C中用了l= v/, 這就錯了。 因為l= u/。 又D中E=h是粒子的總能量, E中E=mv2僅為vc時粒子的動能部分,兩個能量是不等的。 所以 C, E都錯。3. 指出氮原子下列五種組態(tài)的性質(zhì)：基態(tài)、激發(fā)態(tài)或不允許。 1s 2s 2p 3s (a) (b) (c) (d) (e)

18、解： (A) 激發(fā)態(tài) ， (B) 不允許， (C) 基態(tài)，(D) 激發(fā)態(tài)， (E) 激發(fā)態(tài)4. 已知?dú)湓?，試寫出圖節(jié)面的數(shù)目、位置及形狀。解：數(shù)目：n-1=1； 位置：r=2a0 形狀：球面5. 用LCMO理論，寫出N2分子的基態(tài)價電子組態(tài)及其鍵級，說明原因。答：( 1sg)2( 1su)2( 1pu)4( 2sg)2 的三重鍵為 1 個s鍵 (1sg)2,2個p鍵 (1pu)4,鍵級為 3 ( 1su)2和(2sg)2分別具有弱反鍵和弱成鍵性質(zhì), 實際上成為參加成鍵作用很小的兩對孤對電子,可記為 :NN: 。因此N2的鍵長特別短,鍵能特別大, 是惰性較大的分子。6. 舉例說明什么是s軌道、

19、p軌道和d軌道。答:設(shè)鍵軸方向為z軸, 原子軌道s與s,s與pz,pz與pz組合,得到的分子軌道是圓柱對稱的,稱為s軌道; 原子軌道px與px,py與py組合,得到的分子軌道通過鍵軸有一個節(jié)面,這種分子軌道稱為p軌道; 原子軌道dx2-y2與dx2-y2,dxy與dxy組合,得到的分子軌道通過鍵軸有兩個節(jié)面,這種分子軌道稱為d軌道;7. 一質(zhì)量為m的粒子，在區(qū)間a，b運(yùn)動，處于狀態(tài)，試將歸一化。解：根據(jù)歸一化條件： 歸一化后波函數(shù)為8已知二維勢箱中的能級公式為，對在二維方勢箱中的9個電子，畫出其基態(tài)電子排布圖。解： 10 nx=3 ny=1; nx=1 ny=3 8 nx=2 ny=2 5 n

20、x=2 ny=1; nx=1 ny=2 2 nx=1 ny=19. 計算H原子1s電子的1/r的平均值。（，積分公式)解：10. CO2 有四種振動方式，在紅外光譜中，觀察到二個強(qiáng)的基頻吸收峰，其對應(yīng)波數(shù)分別為：2349 cm-1和 667 cm-1，試指出這兩個吸收峰各對應(yīng)于哪種振動方式。解：對稱的伸縮振動, 為非紅外活性。 不對稱的伸縮振動 , 為 2349 cm-1，彎曲振動為 667 cm-1 。11. 下列分子中，O2， NO， CN， C2， F2，鍵能比其正離子的鍵能小的是哪些？鍵能比其負(fù)離子的鍵能小的是哪些？ 答： 比 (AB)+的鍵能小: O2, NO,F2 ；因為失去的是反

21、鍵軌道上的電子。 比 (AB)-的鍵能小: C2, CN；因為得到的電子填入成鍵軌道上。12. CO 是一個極性較小的分子還是極性較大的分子？ 其偶極矩的方向如何？為什么？答：是一個極性較小的分子, 偶極矩方向由氧原子指向碳原子。由于一方面氧的電負(fù)性比氧大，使電子偏向氧，另一方面氧與碳之間的配位鍵由氧提供電子。13. 下列休克爾分子軌道中哪個是歸一化的？若不是歸一化的，請給出歸一化系數(shù)。（原子軌道是已歸一化的）A） B）解：歸一化條件：A 2(,a是歸一化的。 B ,b不是歸一化的。 歸一化因子即。14. 判斷下列分子所屬的點群： SO3， SO32-， CH3+， CH3-， BF3解：SO

22、3: D3h; SO32-: C3v; CH3+: D3h ; CH3-: C3v; BF3: D3h 。15. 證明波函數(shù) 是相互正交的。解：gudt=(4 - 4S2)-1/2(+)(-)dt = (4 - 4S2)-1/22 -2 dt = (4 - 4S2)-1/2 1 - 1 = 0 故相互正交。16. 已知Ni(CN)42-是反磁性的，試用晶體場理論推測配位離子的幾何構(gòu)型。解：有兩種可能構(gòu)型: (a)平面正方形:(dyzdxz)4(dz2)2(dxy)2(d)0 (b)四面體 :(eg)4(t2g)4 前者電子全部配對, m=0; 后者有二個未成對電子, m0。所以為平面正方形。17. 寫出 NF+的價電子組態(tài)、鍵級和磁性。解：NF+( 1s)2(2s) 2(3s)2 (1p)4(2p)1 鍵級 2.5 磁性 順磁性 ( 有一個不成對電子)18. 指出下列分子離域p鍵的類型： (a) 三硝基甲苯 (b) 苯醌 (c) 對-苯醌一圬 (d) BF3 (e)對-硝基苯氧負(fù)離子解：(a)1518 (b)88 (c)88 (d)46 (e)101219 寫出丁二烯分子的休克爾行列式。解：20 判斷下列絡(luò)離子哪些是順磁性的，哪些是反磁性的？（1） Fe (CN)63- （CN為強(qiáng)場配離子） （2） Cr(H2O)62+ ( P)解