2021年結(jié)構(gòu)化學(xué)題庫

構(gòu)造化學(xué)題庫及答案一選取性晶體構(gòu)造1.金剛石屬立方晶系,每個晶胞所涉及C原子個數(shù)為下列哪個數(shù)(B)A.4B.8C.12D.162.在CsCl型晶體中,正離子配位數(shù)是(B)A.6B.8C.10D.123.對于NaCl晶體晶胞體中所含粒子,下列哪種說法是對的(D)A.一種Na+和一種Cl-B.二個Na+和二個Cl-C.三個Na+和三個Cl-D.四個Na+和四個Cl-4.已知NaCl晶體屬于立方面心點陣式,故其晶胞中喊有構(gòu)造基元數(shù)為(C)A.1B.2C.4D.85.在晶體中不會浮現(xiàn)下列哪種旋轉(zhuǎn)軸(D)A.2次軸B.3次軸C.4次軸D.5次軸6.對于立方晶系特性對稱元素定義，下列說法對的是（A）(A)四個三次軸(B)三個四次軸(C)六次軸(D)六個二次軸7.石墨晶體中層與層之間結(jié)合是靠下列哪一種作用？（D）(A)金屬鍵(B)共價鍵(C)配位鍵(D)分子間力8.在晶體中，與坐標(biāo)軸c垂直晶面，其晶面指標(biāo)是下列哪一種？(A)（A）(001)(B)(010)(C)(100)(D)(111)9.用Bragg方程解決晶體對X射線衍射問題，可將其當(dāng)作下列那種現(xiàn)象？（A）(A)晶面反射（B）晶體折射（C）電子散射（D）晶體吸取10.Laue法可研究物質(zhì)在什么狀態(tài)下構(gòu)造？（A）(A)固體（B）液體（C）氣體（D）等離子體11.某元素單質(zhì)晶體構(gòu)造屬于A1型面心立方構(gòu)造，則該晶體晶胞有多少個原子？（D）(A)一種原子（B）兩個原子（C）三個原子（D）四個原子12.在下列各種晶體中，具有簡樸獨立分子晶體是下列哪種？（C）(A)原子晶體（B）離子晶體（C）分子晶體（D）金屬晶體13.X射線衍射辦法是研究晶體微觀構(gòu)造有效辦法，其重要因素是由于下列哪種？（C）(A)X射線粒子不帶電（B）X射線可使物質(zhì)電離而便于檢測(C)X射線波長和晶體點陣面間距大體相稱(D)X射線穿透能力強(qiáng)14.晶面指標(biāo)為（210）晶面在3個軸上截數(shù)是（C）（A）2，1，0（B）1，2，0（C）1，2，∞（D）0，1，215、金屬Cu晶體具備立方面心晶胞，則Cu配位數(shù)為（D）。A.4B.6C.8D.1216.金屬A1和A3型密堆積相似之處是（D）（A）對稱性相似（B）晶胞內(nèi)原子數(shù)相似（C）點陣型式相似（D）配位數(shù)相似17.X-射線產(chǎn)生是由于：(A)(A)原子內(nèi)層電子能級間躍遷(B)原子價電子能級間躍遷(C)分子軌道能級間躍遷(D)分子轉(zhuǎn)動能級間躍遷18、某晶體晶胞參數(shù)為a=3A，b=4A，c=5A，有一晶面在三個晶軸上截長分別為3A,8A，5A，則該晶面晶面指標(biāo)為（C）。A.(122)B.(221)C.(212)D.(121)19.銀XPS譜中，最強(qiáng)特性峰是：(D)(A)Ag4s峰(B)Ag3p峰(C)Ag3p峰(D)Ag3d峰20、依照合法單位選用原則，下列各組平面格子屬于合法格子組是（C）。1）正方及其帶心格子2）六方及其帶心格子3）平行四邊形及其帶心格子4）矩形及其帶心格子A.1）3）4）B.1）2）4）C.4）D.1）3）21、有一AB晶胞，其中A和B原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為A(0,0,0)、B(1/2,1/2,1/2)，它屬于（D）A．立方體心點陣B.立方面心點陣C．立方底心點陣D．立方簡樸點陣22、某晶體屬于立方晶系，一晶面截x軸，y軸于，z軸于，則該晶面指標(biāo)為（B）。A.（364）B.（234）C.（213/2）D.（468）23某晶體屬于立方晶系，一晶面截x軸于0.5a，y軸于(1/3)b，z軸于0.25c，則該晶面指標(biāo)為（B）A（364）B（234）C（211.5）D（468）24晶體宏觀對稱性元素不涉及（C）A對稱軸B對稱中心C點陣D鏡面25、假設(shè)有一AB晶體，屬于正交底心，每個晶胞中有兩個A原子和2個B原子，若A原子坐標(biāo)是（000），（1/21/20），一種B原子坐標(biāo)是（1/41/41/2），則另一種B原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)應(yīng)是（D）。A(1/21/20)B(1/201/2)C(1/21/21/2)D(3/43/41/2)26、空間點陣中下列形式不存在是（B）。A立方IB四方CC四方ID正交C27、有一AB4型晶體，屬立方晶系，每個晶胞中有一種A和四個B，一種A坐標(biāo)是（，，），四個B坐標(biāo)分別是（0，0，0），（，，0），（，0，），（0，，），此晶體點陣形式是（B）A.立方IB.立方PC.立方FD.立方C配合物1.在八面體配位場中，3d軌道分裂為幾組？（A）（A）二組（B）三組（C）四組（D）五組2.在弱八面體場中，具備最大晶體場穩(wěn)定化能是下列哪一種？（C）(A)d1(B)d2(C)d3(D)d43.在正四周體配位場中，d軌道將分裂為幾組？（B）(A)1(B)2(C)3(D)44.在正方形配合物中，若四個配體分別位于X軸Y軸上，則最高能級d軌道是（D）(A)dxz(B)dz2(C)dxy(D)dx2-y26.對于電子組態(tài)為d4八面體過渡金屬離子配合物，其處在強(qiáng)場低自旋時CFSE為（C）（A）16Dq（B）—16Dq（C）16Dq—P（D）16Dq—2P7、若忽視電子互相作用，d2組態(tài)在正八面體場中簡并度為（C）A.1B.2C.3D.4量子力學(xué)基本1.下列那個算符不是線性算符：（D）A.xB.C.D.sin2.下列函數(shù)那個不是本征函數(shù)：（A）A.x2

B.2cosx

C.sinx

D.sinx

+cosx

3.一維勢箱中一粒子處在箱左1/4區(qū)域幾率（已知）為：（B）A.n為奇數(shù)時等于1/4B.n為偶數(shù)時等于1/4C.不論n為什么值恒為1/4D.只有n→∞時等于1/44.波恩以為波函數(shù)物理意義是：（B）（A）波函數(shù)ψ表達(dá)在空間某點（x，y，z）發(fā)現(xiàn)電子幾率；（B）2表達(dá)在空間某點（x，y，z）附近單位體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)電子幾率，即幾率密度；（C）2dτ表達(dá)電子在空間浮現(xiàn)幾率密度；（D）ψ沒有擬定物理意義。5.處在定態(tài)粒子，意味著它處在（D）（A）靜止態(tài)（B）動能為零態(tài)（C）幾率為最大態(tài)（D）能量為定值狀態(tài)6.測不準(zhǔn)關(guān)系含義是：（D）（A）粒子太小，不能精確測定其坐標(biāo)（B）運動不快時，不能精確測定其動量（C）粒子坐標(biāo)和動量都不能精確測定（D）不能同步精確測定粒子坐標(biāo)和動量7、已知一維諧振子勢能表達(dá)式為，則該體系定態(tài)薛定諤方程應(yīng)當(dāng)為（C）。A.B.C.D.8、由一維勢箱薛定諤方程求解成果所得量子數(shù)n，下面闡述對的是(C)A.可取任一整數(shù)B.與勢箱寬度一起決定節(jié)點數(shù)C.能量與n2成正比D.相應(yīng)于也許簡并態(tài)9、公式()稱為波函數(shù)（D）A單值性B持續(xù)性C歸一性D正交性10、幾率密度不隨時間變化狀態(tài)被稱為（B）A物質(zhì)波B定態(tài)C本征態(tài)D基態(tài)11、下列算符為線性算符是（B）AlogBd/dxCDln12、對于任意實物粒子，物質(zhì)波波長為λ，欲求其動能可用（B）Ahc/λBh2/2mλ2CeVDmc213、波長相似中子和電子（B）A速率相似B動量相似C動能相似D動量不同14.提出與電子自旋無關(guān)實驗現(xiàn)象是：（D）A氫光譜超精細(xì)構(gòu)造B堿金屬光譜雙線構(gòu)造C反常塞曼效應(yīng)D電子衍射現(xiàn)象15通慣用來表達(dá)電子自旋坐標(biāo)量是(B)ASBC(x,y,z)D()16.不能反映光子和電子差別因素是（D）A光子沒有靜止質(zhì)量B光子自旋為1C電子自旋為1/2D電子具備波粒二象性.17.表達(dá)實物微粒具備波動性德布羅意波長關(guān)系式是：（A）ABCD18.對于全同粒子體系，如果互換其中任意兩個粒子坐標(biāo)，則體系性質(zhì)：（A）A保持不變B變化不大C變化-1D無法擬定19.所有內(nèi)在性質(zhì)完全相似，無法用物理測量辦法進(jìn)行辨別微觀粒子稱為：（B）A基本粒子B全同粒子C場量子D費米子20.合格波函數(shù)不一定必要具備（C）A單值性B持續(xù)性C實函數(shù)D平方可積原子構(gòu)造1.氫原子1s態(tài)，徑向分布函數(shù)極大值在(B)處(A)r=0(B)r=a0(C)r=∞(D)r=a0/22.類氫原子體系432徑向節(jié)面數(shù)為(D)(A)4(B)1(C)2(D)03.氫原子321狀態(tài)角動量大小是(D)(A)3(B)2(C)1(D)4.下列氫原子狀態(tài)函數(shù)中，哪些是,，共同本征函數(shù)(A)(A)3pz(B)3px(C)3py(D)3dxy5.已知氫原子處在態(tài)，則在0～r球面內(nèi)電子浮現(xiàn)概率為：(D)（A）（B）（C）（D）6.由總軌道角動量和總自旋角動量耦合再求總角動量辦法稱為：（A）（A）L-S耦合（B）j-j耦合（C）L-L耦合（D）S-S耦合7.原子光譜項1D2所包括微觀狀態(tài)數(shù)為（D）（A）2（B）3（C）4（D）58.在s軌道上運動一種電子總角動量為：(B)(A)0(B)(C)(D)9.已知，Y是歸一化，下列等式中哪個是對的：(C)(A)(B)(C)(D)10.已知==，其中皆已歸一化，則下列式中哪些成立？（D）(A)(B)(C)(D)11.s1p2組態(tài)能量最低光譜支項是：(A)(A)4P1/2(B)4P5/2(C)4D7/2(D)4D1/212.就氫原子波函數(shù)和兩狀態(tài)圖像，下列說法錯誤是：(B)(A)原子軌道角度分布圖相似(B)電子云圖相似(C)徑向分布圖不同(D)界面圖不同13、如果氫原子電離能為13.6eV，則Li2+電離能為（D）A13.6eVB27.2eVC54.4eVD122.4eV14.求解氫原子薛定諤方程時，咱們常采用下列哪些近似？（B）①核固定②以電子質(zhì)量代替折合質(zhì)量③變數(shù)分離④球極坐標(biāo)A①③B①②C①④D①②③④15.電子在核附近有非零概率密度原子軌道是：(B)AΦ4dBΦ2sCΦ2pDΦ3p16、Be3+一種電子所處軌道，能量等于氫原子1s軌道能，該軌道也許是（C）A．1sB.2sC.4dD.3p17、下列函數(shù)為原子軌道是（B）AΨ210η(μ)BΨ210CΨ332Dη(μ)18.關(guān)于四個量子數(shù)n、l、m、ms，下列論述對的是：（C）A．由實驗測定B．解氫原子薛定諤方程得到:C．解氫原子薛定諤方程得到n、l、m．由電子自旋假設(shè)引入msD．自旋假設(shè)引入19.某原子電子組態(tài)為1s22s22p64s15d1，其基譜項為(A)A.3DB.1DC.3SD.1S20.下列各組量子數(shù)中，唯一對的是：（D）（A）1，1，0，1/2（B）2，1，0，0（C）4，1，2，1/2（D）3，2，1，1/221、對于單電子原子，在無外場時，能量相似軌道數(shù)是（A）A．n2B.2(+1)C.n-1D.n--122、下列光譜項不屬于p1d1組態(tài)是（C）A.B.C.D.23、下列算符為線性算符是（B）AlogBd/dxCDln24、當(dāng)l=1時，軌道角動量也許空間取向數(shù)目為（C）A1B2C3D425、Ψ320M2值為（C）ABC6D1226.氫原子3d狀態(tài)軌道角動量沿磁場方向分量最大值是（D）A.5B.4C.3D.227、OF2分子中氧原子成鍵采用雜化軌道是（C）（A）sp（B）sp2（C）sp3（D）d2sp328.Ti原子基譜支項為(A)A.3F2B.3D2C.3P2D.雙原子分子1.基態(tài)H電子密度最大處在(B)(A).H核附近(B).兩核連線中點(C).離核無窮遠(yuǎn)處2.型分子軌道特點是(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型原子軌道構(gòu)成3.dz2與dz2沿Z軸方向重迭可形成(A)分子軌道.(A).(B).(C).(D).*4.O，O2，O鍵級順序為(A)A.OO2OB.OO2OC.OO2OD.OO2O5.N2+鍵級數(shù)值是（A）（A）5/2（B）3（C）3/2（D）1/26.與軌道最大重疊無關(guān)因素是：（B）（A）軌道波函數(shù)形式（B）軌道中電子數(shù)目（C）核間距離R大?。―）軌道極大值伸展方向7.AB分子一種成鍵軌道，=C1A+C2B，且C1>C2(A).A核附近(B).B核附近(C).A、B兩核連線中點(D)不能擬定8.對于"分子軌道"定義，下列論述中對的是：(B)(A)分子中電子在空間運動波函數(shù)(B)分子中單個電子空間運動波函數(shù)(C)分子中單電子完全波函數(shù)(涉及空間運動和自旋運動)(D)原子軌道線性組合成新軌道9.H2+=2--+，此種形式已采用了下列哪幾種辦法：(A)(A)波恩-奧本海默近似，原子單位制(B)單電子近似，原子單位制(C)原子單位制，中心力場近似(D)中心力場近似，波恩-奧本海默近似。10.線性變分法解決氫分子離子過程中得到α、β和Sab積分，對于它們?nèi)≈?，下列闡述有錯是：（D）Aα約等于氫1s軌道能Bβ只能是負(fù)值CR值大，值小DR值大，值大11.氟分子最低空軌道（LUMO）是：(B)

Aπ*2pyBσ*2pzCπ*2pxDσ2pz12、通過變分法計算得到微觀體系能量總是（C）A.等于真實體系基態(tài)能量B.不不大于真實體系基態(tài)能量C.不不大于真實體系基態(tài)能量D.不大于真實體系基態(tài)能量13.dz2與dz2沿Z軸方向重迭可形成(A)分子軌道.A.B.C.D.*14.以Z軸為鍵軸，按對稱性匹配原則，下列那對原子軌道不能構(gòu)成分子軌道：(D)

A.

dz2

B.

C.

D.

15.與原子軌道有效組合成分子軌道無關(guān)性質(zhì)是（D）A軌道對稱性B原子軌道能量C原子軌道間重疊限度D波函數(shù)正交性16.關(guān)于重疊積分論述中不對的是（D）A反映了原子軌道間重疊限度B值介于0~1之間C隨核間距R增大而減小D不為0闡明體系波函數(shù)不必正交。17.明顯存在軌道互相作用（軌道雜混）分子是（B）ABCD18.具備順磁性分子是：（A）ABCD19.定核近似基本是（C）A原子核帶正電B電子運動范疇小C核運動速度慢D核運動和電子運動無關(guān)20.線性變分法所得久期行列式，直接得到是（B）A波函數(shù)B基態(tài)近似能量C電子幾率分布D化學(xué)鍵鍵能21.基態(tài)總自旋量子數(shù)是（B）ABCD22.在同核雙原子分子中，兩個軌道組合可以產(chǎn)生兩個（D）A軌道B軌道C軌道D或軌道23.同核雙原子分子中，分子軌道記號不對的是（D）ABCD24.由分子三重態(tài)可以判斷出該分子（D）A基態(tài)時電子均已配對B有一種未成對電子C有兩個自旋相似電子D有兩個自旋相似未成對電子25.采用原子單位時，氫原子質(zhì)量大概是（D）A1B1/1836C1836D1837多原子分子1.久期方程是一種n元線性齊次代數(shù)方程組，它有非零解必要條件是（B）（A）方程系數(shù)全為0（B）系數(shù)行列式為0（C）系數(shù)平方和為0（D）系數(shù)平方和為12.形成共軛鍵不一定必要具備條件是（C）A共軛原子處在同一分子平面上B每個原子提供彼此平行p軌道C每個原子提供一種電子D電子數(shù)少于總軌道數(shù)2倍分子對稱性1.如果圖形中有對稱元素S6，那么該圖形中必然包括：(C)(A)C6，h(B)C3，h(C)C3，i(D)C6，i2.下面說法對的是：(B)(A)如構(gòu)成分子各類原子均是成雙浮現(xiàn)，則此分子必有對稱中心(B)分子中若有C4，又有i，則必有(C)凡是平面型分子必然屬于Cs群(D)在任何狀況下，=3.下面說法對的是：(D)(A)分子中各類對稱元素完全集合構(gòu)成分子對稱群(B)同一種分子必然同屬于一種點群，不同種分子必然屬于不同點群(C)分子中有Sn軸，則此分子必然同步存在Cn軸和h面(D)鏡面d一定也是鏡面v7下列分子具備偶極矩，而不屬于Cnv群是（A）AH2O2BNH3CCH2Cl2DH2C=CH28.下列那個分子不屬于雙面群(A)A.CHCl=CHClB.C6H6C.順式二茂鐵D.反式二茂鐵二，填空題1線性變分法解決H+2過程中得到α、β積分，α約等于___氫原子1s能量_____，而β只能是___負(fù)_____值。2函數(shù)()歸一化常數(shù)是。6.一維勢箱中粒子活動范疇擴(kuò)大時，相應(yīng)能量值會減少。3、多電子原子一種光譜支項為，在此光譜支項所表征狀態(tài)中，原了總軌道角動量等于，原子總自旋角動量等于，原子總角動量等于，在磁場中，此光譜支項分裂出5個塞曼能級。4、氫原子態(tài)函數(shù)為，軌道能量為-1.51eV，軌道角動量為，軌道角動量在磁場方向分量為。5.nlm中m稱為磁量子數(shù)__,由于在_外磁場_中m不同狀態(tài)能級發(fā)生分裂6.符合規(guī)定平面合法格子只有四種形狀五種形式，其分別為：正方形格子、矩形格子，矩形帶心格子，六方格子和平行四邊行格子。7.衍射指標(biāo)（hkl）規(guī)定了衍射方向，晶面指標(biāo)（h*k*l*）規(guī)定了晶面方向，兩者關(guān)系是h=nh*k=nk*l=nl*。8.描述微觀粒子運動定態(tài)薛定諤方程為：9.能用來描述微觀粒子運動波函數(shù)必要滿足三個條件是：1）單值，2）持續(xù)，3）平方可積(有限)，這些條件稱為波函數(shù)合格條件或品優(yōu)條件。10.用變分法解決H2+時得到了三個積分值：Haa、Hab、Sab其中Haa稱為：庫侖積分；Hab稱為：互換積分；Sab稱為重疊積分。11.由原子軌道有效地構(gòu)成分子軌道時，必要滿足成鍵三原則分別是：1）對稱性匹配；2）能級高低相近；3）軌道最大重疊。12.有兩個氫原子，第一種氫原子電子處在主量子數(shù)n=1軌道，第二個氫原子電子處在n=4軌道。(1)原子勢能較低是_第一種_，(2)原子電離能較高是_第一種_。13.在電子云角度分布圖中，角節(jié)面形狀為平面或錐面。14.量子數(shù)為n和l支殼層中最多能填2(2l+1)個電子。15.等徑圓球六方最密堆積中密置層堆積順序可表達(dá)為_____ABAB_________。16.導(dǎo)致"量子"概念引入三個知名實驗分別是___黑體輻射__，__光電效應(yīng)_和____氫原子光譜__.17.nlm中m稱為_磁量子數(shù)______,由于在_外磁場__中m不同狀態(tài)能級發(fā)生分裂18.原子軌道線性組合成分子軌道三個原則是__對稱性一致原則，最大重疊原則_和__能量相近原則_。19.符合規(guī)定平面合法格子只有四種形狀五種形式，其分別為：正方形格子、矩形格子，矩形帶心格子，六方格子和平行四邊行格子。21.氫原子ψ210，ψ211，ψ300，ψ311狀態(tài)，與3pz角度分布相似是ψ210___。21.衍射指標(biāo)（hkl）規(guī)定了衍射方向，晶面指標(biāo)（h*k*l*）規(guī)定了晶面方向，兩者關(guān)系是h=nh*k=nk*l=nl*。22.CsCl晶體中，每個銫離子周邊緊靠著氯離子數(shù)目是__8____個。23.A1型金屬在外力作用下易（易或不易）變形，其延展性良（良或差）。24.He+3pz軌道有1個徑向節(jié)面，有1個角度節(jié)面。25.CH2=CH－CH2－CH=CH2沒有(填:有或沒有)大π鍵.26.晶面指標(biāo)（210）晶面在3個晶軸上截數(shù)是：1，2，∞。27.H原子(氣態(tài))電離能為13.6eV，He+(氣態(tài))電離能為__54.4_____eV。28.類氫原子復(fù)波函數(shù)與實波函數(shù)徑向分布函數(shù)相似，角度分布不同。29.設(shè)氫原子中電子處在激發(fā)態(tài)2s軌道時能量為E1，氦原子處在第一激發(fā)態(tài)1s12s1時2s電子能量為E2，氦離子He+激發(fā)態(tài)一種電子處在2s軌道時能量為E3，請寫出E1，E2，E3從大到小順序：E1>E2>E3。30.徑向分布函數(shù)定義是：31.原子軌道是指：原子中單電子空間運動狀態(tài)函數(shù)。32.在x方向上能與dxy軌道成鍵角量子數(shù)l≤2原子軌道是__py____，___dxy____。33.設(shè)是某單粒子體系波函數(shù)，則物理意義是：粒子在微小體積內(nèi)浮現(xiàn)幾率。34.He+3pz軌道有1個徑向節(jié)面，有1個角度節(jié)面。35.依照德布羅意波合理解釋，物質(zhì)波是一種概率波；最能反映出微觀粒子具備波粒二象性表達(dá)式為：P=h/λ和E=hν.36.寫出O2電子組態(tài)：(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)2(π2p)4(π*2p)2O2+鍵級為：2.5；O22-磁性為：反磁性。37.由原子軌道有效地構(gòu)成分子軌道時，必要滿足成鍵三原則分別是：1）對稱性匹配；2）能級高低相近；3）軌道最大重疊。38.給出下列分子軌道g，u性質(zhì)：(A)F2中*為g(B)NO中*無g，u性質(zhì)（C）O2中*為u(D)N2中為g39.晶胞有兩個基本要素：一種是晶胞大小和形狀，可用晶胞參數(shù)表達(dá)；另一種是晶胞中各原子位置，通慣用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表達(dá)。40.寫出下列分子離域鍵。苯，氯乙烯丙烯基陽離子。41.在A1型堆積中，球數(shù)：正四周體空隙數(shù)：正八面體空隙數(shù)=__1:2:1______。42構(gòu)成晶體單位稱為晶胞，依照其特性對稱元素可分為7個晶系，14種點陣型式。43某晶面截x軸a/2、y軸于b、z軸于2c/3，則該晶面晶面指標(biāo)為（423）。44.判斷下列分子極性：（1）CO2：非極性；（2）1,3,5-三氯苯：非極性；(3)苯酚：極性。45.用變分法解決H2+時得到了三個積分值：Haa、Hab、Sab其中Haa稱為：庫侖積分；Hab稱為：互換積分；Sab稱為重疊積分。46.nlm中m稱為磁量子數(shù)__,由于在_外磁場_中m不同狀態(tài)能級發(fā)生分裂47、（312）晶面在a、b、c軸上截距分別為1/3，1，1/2。48、NaCl晶體中負(fù)離子堆積型式為A1（或面心立方），正離子填入八面體空隙中，CaF2晶體中負(fù)離子堆積型式為簡樸立方，正離子填入立方體空隙中。49、多電子原子一種光譜支項為，在此光譜支項所表征狀態(tài)中，原了總軌道角動量等于，原子總自旋角動量等于，原子總角動量等于，在磁場中，此光譜支項分裂出5個塞曼能級。50、=，若以對作圖，則該圖是電子云角度圖，也即表達(dá)了電子云在方向上單位立體角內(nèi)幾率為。51.氫原子3d電子軌道角動量沿磁場方向分量也許值為____0±h，±2h__________________。52.單個電子自旋角動量值是_____h_______。53.晶體C60與金剛石相比較，熔點較高者應(yīng)是__金剛石_____________。理由是__________________金剛石是原子晶體，C是分子晶體_。54.SiO2是共價鍵晶體，構(gòu)造類似于____金剛石或ZS_______________，每個Si原子周邊有______4__個氧原子，每個氧原子周邊有__2_______個硅原子，晶體點陣型式是____立方面心點陣型式__，一種晶胞中有___4__個構(gòu)造基元，每個構(gòu)造基元是__2__SiO2個。三簡答題1.已知[Co(NH3)6]3+分裂能⊿O為23000cm-1，成對能P為2cm-1；[Fe(H2O)6]3+分裂能⊿O為13700cm-1，P成對能為30000cm-1，試闡明這兩個離子d電子排布和磁性。[Co(NH3)6]3+電子排布t62ge0g逆磁性[Fe(H2O)6]3+電子排布t32ge2g順磁性2.試寫出He原子定核近似下哈密頓算符，并解釋各項含義。第一項是電子動能，第二項是電子勢能，第三項為電子間排斥能3一質(zhì)量為m粒子，在區(qū)間[a，b]運動，處在狀態(tài)，試將歸一化。4、量子數(shù)和有何物理意義？它們?nèi)∧男?shù)值？答：主量子數(shù)n：決定體系能量高低、波函數(shù)節(jié)面數(shù)。取值：1,2,3,……n角量子數(shù)l：決定電子軌道角動量和磁矩。取值：0,1,2,3……n-1磁量子數(shù)m：決定電子軌道角動量和磁矩在磁場方向分量。取值：-l,-l+1,……0……l-1,l自旋磁量子數(shù)ms：決定電子自旋軌道角動量在磁場方向分量。取值：-1/2,1/25兩種分子AB和CD折合質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動能級由J=1躍遷到J=2吸取峰分別為1cm-1和1.5cm-1，試比較兩種鍵長大小。，，，,，6.晶胞兩個要素內(nèi)容是什么？各用什么表達(dá)？晶胞大小形狀和晶胞中原子坐標(biāo)位置；前者用晶胞參數(shù)(a,b,c,，,)表達(dá),后者用原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(x,y,z)表達(dá)。7.寫出基態(tài)Be原子Slater行列式波函數(shù)。 8.晶胞兩個要素內(nèi)容是什么？各用什么表達(dá)？晶胞大小形狀和晶胞中原子坐標(biāo)位置；前者用晶胞參數(shù)(a,b,c,，,)表達(dá),后者用原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(x,y,z)表達(dá)。9、（5分）寫出Be+Slater行列式。10.簡述金屬鍵本質(zhì)金屬鍵來源于金屬原子價電子公有化于整個金屬大分子，在典型金屬中，主線沒有定域雙原子鍵，在形成金屬鍵時，電子由原子能級進(jìn)入晶體能級形成了離域N中心鍵，高度離域，使體系能量下降較大，從而形成一種強(qiáng)烈吸引作用。11.簡述量子力學(xué)解決微觀體系普通環(huán)節(jié)（1）寫出體現(xiàn)體系特性勢能函數(shù)，進(jìn)而寫出能量算符詳細(xì)形式與定態(tài)薛定諤方程。（2）求解體系薛定諤方程，依照邊界條件與歸一化條件擬定波函數(shù)與能量E.(3)繪制能級圖、與等圖形，討論它們分布特點。（4）由波函數(shù)可求得該狀態(tài)各種力學(xué)量本征值或平均值，預(yù)測和解釋體系性質(zhì)。（5）聯(lián)系實際問題，對所得成果加以應(yīng)用。12.通過一維勢箱解，可以得出哪些重要結(jié)論和物理概念？(5分)重要結(jié)論：粒子在勢箱中沒有典型運動軌道，而是以不同幾率密度出當(dāng)前箱內(nèi)各點。2零點能。3能量量子化。4波函數(shù)正交歸一性。物理概念：節(jié)點，節(jié)面，玻爾相應(yīng)原理，離域效應(yīng)，量子效應(yīng)，簡并態(tài)，簡并度。13如何表達(dá)一種電子運動狀態(tài)？如何表達(dá)原子整體狀態(tài)？光譜項，光譜支項各代表什么含義？（5分）用nlmm描述核外一種電子運動狀態(tài)，用LSJM表達(dá)原子整體狀態(tài)。由于電子之間互相作用，每一種電子組態(tài)分解為不同光譜項，又由于軌道運動和自旋運動互相作用，每一種光譜項又分為若干個能級只有微小差別光譜支項。14.何謂L-S偶合?（5分）將各電子軌道角動量或自旋角動量先分別組合起來，得到原子總軌道角動量和總自旋角動量，再進(jìn)一步組合得到原子總角動量，即J=L+S，L+S-1，…|L-S|，稱L-S耦合。四計算題1.（10分）寫出O2、O2+、O2-、O22-電子組態(tài)、鍵級，判斷有無磁性，并給出它們鍵長大小順序。解：（1）鍵級=（2）鍵級越大，其鍵結(jié)合力越強(qiáng)，相應(yīng)鍵長越短。（3）軌道中有未成對電子時，分子為順磁性；否則為反磁性。各分子電子組態(tài)分別為：O2+：(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)2(π2p)4(π*2p)1O2：(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)2(π2p)4(π*2p)2O2-：(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)2(π2p)4(π*2p)3O22-：(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)2(π2p)4(π*2p)4O2+、O2、O2-和O22-鍵級分別為：2.5、2.0、1.5和1.0。鍵長相對大小為O2+＜O2＜O2-＜O22-；O2+、O2和O2-為順磁性，O22-為反磁性。2.(15分)已知一維勢箱中粒子歸一化波函數(shù)為：n=1,2,3……式中是勢箱長度,x是粒子坐標(biāo)(0<x<)，求：⑴粒子能量；⑵粒子坐標(biāo)平均值；(3)n=1時粒子在0.49到0.51區(qū)間內(nèi)浮現(xiàn)幾率。⑵(3)3.（10分）：推出下列原子能量最低光譜支項符號：(a)Ge：[Ar]4s24p2；(b)Mn：[Ar]4s23d5；(c)I：[Ar]5s23d104p5；(d)Nb：[Kr]5s14d4(e)Ni：[Ar]4s23d8(a)Ge:[Ar]4s24p2由于ms=1因此S=1L=1則；(b)Mn:[Ar]4s23d5由于ms=2.5因此S=L=0則；(c)I:[Ar]5s23d104p5由于ms=因此S=L=1則；(d)Nb:[Kr]5s14d4由于ms=2.5因此S=L=2則；(e)Ni:[Ar]4s23d8由于ms=1因此S=1L=3則；4.（15分）：假設(shè)三次甲基甲烷·分子中，中心碳原子與相鄰3個次甲基構(gòu)成平面型鍵。（1）依照HMO近似解出分子軌道能級；（2）若其中能級低3個分子軌道為：求中心碳原子和相鄰原子成鍵總鍵級；（3）求中心碳原子自由價。解：x1111x0010x0100xx1111x0010x0100x（1）=0(2)(3)5.設(shè)sp雜化軌道波函數(shù)為：試以此為例，闡明雜化軌道3個基本原則。解：（1）雜化軌道歸一性（即）：=a*1a1+a*2a運用了原子軌道正交歸一性。同理有：b*1b1+b*2b2=1。（2）雜化軌道正交性（即）：=a1b1+a2b2=0（3）單位軌道貢獻(xiàn)，即a12+b12=1及a22+b22=1。6.寫出碳（C）原子基態(tài)光譜支項。解：基態(tài)C原子電子組態(tài)為：1s22s22p2.m值： 101 2p按下式計算L和S（基態(tài)）值：從而擬定基態(tài)光譜項：S=1/2+1/2=1L=1+0=1半布滿前，因此J=|L－S|=0因此基態(tài)光譜項為：3P07.設(shè)波函數(shù)：ψ1(x)=N1（a2－x2）ψ2(x)=N2x（a2－x2）在區(qū)間x=＋a和x=－a有定義，而在x＜－a和x>＋a為零，計算其歸一化常數(shù)N1和N2，并證明它們互相正交。解：（1）依照歸一化條件有：=[a4x－+=a5（2－+）=1.得：N1=同理得：N2=（2）對于正交條件（i≠j）有：===[=（－+－+－）=0。8.三維勢箱中一粒子波函數(shù)是下列算符中哪些算符本征函數(shù)？（1）（2）（3）（4）解：（1）=≠常數(shù)×ψ（2）=（3）=（4）ψ=xψ≠常數(shù)×ψ因此ψ是和本征函數(shù)。9.若已知電子和氫原子動能都為100eV，試計算這些粒子德布羅意波波長。（me=9.1095×10-31kg，mH=1.6739解：此題是計算實物粒子波長。動量p和動能T之間關(guān)系為：，則：電子（m=9.1095×10-31kg）波長為：=1.2264×10-氫原子（m=1.6739×10-27=2.8611×10-1210.基態(tài)自由釔（Y）原子電子也許排布為：1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2（1）或1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s1（2）由光譜實驗擬定其光譜基項為2D3/2，試判斷它是那種電子排布？解：對于電子組態(tài)（1），只考慮滿殼層以外4d1電子。一方面，電子自旋方向規(guī)定盡量平行，這時只有1個電子，故S=1/2；另一方面，電子在d軌道上，因此L=2，得到J=2－1/2=3/2，得到（1）光譜基項為2D3/2。同理，對電子組態(tài)（2），5s1S1=1/2，L1=0；4d2S2=1/2+1/2=1，L2=3。因而，整個原子：S=S1+S2=3/2L=L1+L2=3J=3－3/2=3/2其光譜基項為4F3/2。對比實驗成果可見第一種排布（1）是對的。11.當(dāng)考慮到電子之間互相作用時，采用屏蔽常數(shù)=0.31。已知類氫離子He+能量=－54.4eV，試算出基態(tài)氦原子能量以及第一電離能。解：氦原子Z=2用有效核電荷Z*取代：Z*=Z－=1.69基態(tài)能量則可寫成：E=－13.6eV×（Z*）2×2=－77.7eV=－54.4eV值仍為有效，電離能可由下式算出：I=－E=23.3eV 12.考慮一量子數(shù)為n在長l一維勢箱中運動粒子。求在箱左端1/4區(qū)找到粒子幾率。解：=13.試用一維勢箱模型解決直鏈多烯，求出π電子HOMO和LUMO能量和第一吸取帶波長公式。解：設(shè)是由2k（k是正整數(shù)）個碳原子構(gòu)成直鏈多烯，平均鍵長為d，則箱長為（2k－1）d。依能級公式，得：En=第一吸取帶能量為：△E=E（LUMO）－E（HUMO） =－=又：△E=hυ=故波長為：14.證明函數(shù)f(x)=Csin(2πx/a)是一維勢箱粒子哈密頓算符本征函數(shù)（式中C為常數(shù)，a為勢箱長度），由歸一化條件求C，并算出其本征值。解：（1）=[Csin(2πx/a)]=[-(2π/a)2Csin(2πx/a)]=(h2/2ma2)故是本征函數(shù)。（2）由得：解得： C2a/2=1C=（3）從（1）可知本征值為h2/2ma2。15.（10分）指出下列分子所屬點群：BCl3，CH2Cl2，CBr4，CO2，SF6。解：（1）D3h（2）C2v（3）Td（4）D∞h（5）Oh。16.（10分）氯化銫晶體屬立方晶系，晶胞參數(shù)a=411pm，晶體密度為3.97g·cm-3。為什么給出衍射強(qiáng)度h+k+l為偶數(shù)都大，為奇數(shù)者都??？解：CsCl晶胞中CsCl分子數(shù)為：=1晶胞中只有一種CsCl分子，可以以為1個原子分布在原點，另1個占據(jù)體心，其分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：（0，0，0）、（，，）。=+當(dāng)h+k+l為奇數(shù)時，=-1。故：—衍射強(qiáng)度小。當(dāng)h+k+l為偶數(shù)時，=1。故：+衍射強(qiáng)度大。17.電子組態(tài)1s22s22p63s23p15g1解：只須考慮3p和5g。p相應(yīng)于l=1，g相應(yīng)于l=4，因此，L=5、4、3，相應(yīng)于H、G、F；S=0或1，因此2S+1=1或3。故所求光譜項為：1F，1G，1H，3F，318.一立方晶系晶體中，原子A以A1方式堆積，已知晶胞中一種A原子坐標(biāo)是(1/4，1/4，1/4)，該晶胞中一共有多少個A原子？此外某些A原子坐標(biāo)是什么？解：晶胞中共有四個A原子,此外三個坐標(biāo)是(1/4,3/4,3/4),(3/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4)19.5分在用HMO法解決某共軛分子時，它久期行列式為：試給出該共軛分子構(gòu)造式(只畫出骨架)。20.寫出下列分子分子軌道電子組態(tài)(基態(tài))。O2，N2O2：KK22311N2：KK221321.Si原子激發(fā)態(tài)1s22s22p63s23p13d1，請寫出不考慮旋軌耦合伙用時，該組態(tài)所相應(yīng)所有光譜項p1d1LS=1,03F，1F，3D，1D，3P，22.在邊長為a一維勢箱中運動粒子，當(dāng)n=3時，粒子出當(dāng)前0≤x≤a/3區(qū)域中幾率是多少？（依照一維勢箱中運動粒子概率密度圖）解：依照n=30a/3a當(dāng)n=3時，粒子出當(dāng)前區(qū)域中概率為1/3。23.設(shè)一維勢箱長度為l，求處在n=2狀態(tài)下粒子，出當(dāng)前左端1/3箱內(nèi)概率。解：24寫出基態(tài)Be原子Slater行列式波函數(shù)。解： 25.Si原子激發(fā)態(tài)1s22s22p63s23p13d1，請寫出不考慮旋軌耦合伙用時，該組態(tài)所相應(yīng)所有光譜項解：p1d1LS=1,03F，1F，3D，1D，3P，26.一質(zhì)量為m粒子，在區(qū)間[a，b]運動，處在狀態(tài)，試將歸一化。解：27.給出下列分子軌道g，u性質(zhì)：(A)F2中*(B)NO中*（C）O2中*(D)N2中解：(1)*為g(2)分子無對稱中心,無g,u性質(zhì)(3)*為u(4)為g28、光譜項推求（10分）（1）、已知Rh價電子組態(tài)為s1d8，求它基譜支項。（2）、求V(Z=23)原子基態(tài)時最穩(wěn)定光譜支項。（1）解：依照Rh價電子組態(tài)為s1d8，ML最大為3，因此L=3；MS最大為3/2，因此S=3/2;J=9/2,7/2,5/2,3/2，電子組態(tài)半滿后，J=9/2。因而Rh價電子組態(tài)為s1d8基譜支項2S+1LJ為4F9/2（2）解：V：[Ar]4S23d3，找出MS最大時ML最大狀態(tài)m：210-1-2↑↑↑ML最大=2+1+0=3，因此L=3；S=3/2，J=9/2,7/2,5/2,3/2，3d3為半滿前J=3/2。因此最穩(wěn)定光譜支項為4F3/229、列出下列分子對稱元素,并擬定分子所屬點群.(10分)(3)CBr4Td(4)OCS30.對于采用sp2等性雜化碳原子，三個雜化軌道指向如圖所示，請寫出這三個雜化軌道波函數(shù)。31.試用HMO法求烯丙基自由基、烯丙基陽離子和烯丙基陰離子離域能。解：烯丙基自由基中試探函數(shù)為三個碳原子中軌道線性組合：久期方程為：久期行列式為：展開得：即，因而烯丙基中總能量為：離域能=離域鍵能量-定域鍵能量==烯丙基陰離子中總能量為：烯丙基陽離子中總能量為：，離域能與相似，因比多一種電子是增長在非鍵軌道上，對離域能不起作用，同樣比少一種電子是少在非鍵軌道上，因此對離域能也無影響。32.臭氧O3鍵角為116.8?（cos116.8?=-0.4509），若用雜化軌道ψ=c1φ2s+c2φ2p來描述中心氧原子雜化軌道，并且鍵角與雜化軌道成分關(guān)系式cosθ=-c12/c22,試寫出成鍵雜化軌道和孤對電子占據(jù)雜化軌道。Ψ成=0.56φ2s+0.83φ2pΨ孤=0.62φ2s+0.79φ2p.33.金屬鈉為體心立方構(gòu)造，a=429pm，計算：（1）、鈉原子半徑；（2）、金屬鈉理論密度；（3）、（110）晶面面間距。解：金屬鈉為體心立方構(gòu)造，原子在晶胞體對角線方向上互相接觸，由此推得原子半徑r和晶胞參數(shù)a關(guān)系為：代入數(shù)據(jù)得：每個晶胞中含兩個鈉原子，因而，金屬鈉理論密度為：