2023年结构化学复习题及超详细解析超详细解析答案.pdf

结构化学复习题及答案 1 一、填空题(每空 1 分,共 30 分)试卷中可能用到的常数:电子质量(9、11010-31kg),真空光速(2、998108m、s-1),电子电荷(-1、60210-19C),Planck 常量(6、62610-34J、s),Bohr半径(5、2910-11m),Bohr 磁子(9、27410-24J、T-1),Avogadro常数(6、0221023mol-1)1、导致量子概念引入的三个著名实验分别就是 _,_ 与_、2、测不准关系_。3、氢原子光谱实验中,波尔提出原子存在于具有确定能量的(分立轨道上 ),此时原子不辐射能量,从(低能级轨道 )向(高能级轨道 )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(光电子动能 )越大。程中,a 称为力学量算符A的 _ _。5、方6、如果某一微观体系有多种可能状态,则由它们线性组合所得的状态也就是体系的可能状态,这叫做 态叠加_ 原理。7、将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的,就是只与径向有关的力场,这就就是 _ 中心力场 近似。8、原子单位中,长度的单位就是一个 Bohr 半径,质量的单位就是一个电子的静止质量,而能量的单位为 _Eh_ 。9、He+离子的薛定谔方程为_ _。aA结构化学复习题及答案 2 10、钠的电子组态为 1s22s22p63s1,写出光谱项_,光谱支项_。11、给出下列分子所属点群:吡啶_C2v_BF3_D3h_NO3-_D3h_,二茂铁_。12、在 C2+,NO,H2+,He2+,等分子中,存在单电子 键的就是_,存在三电子 键的就是_,存在单电子 键的就是_,存在三电子 键的就是_。13、用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态,键级,磁性。O2的价电子组态_ 键级_磁性_。NO 的价电子组态_键级_磁性_。14、dz2sp3杂化轨道形成_几何构型。d2sp3杂化轨道形成_几何构型。15、原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则就是_,_与_ 16、事实证明 Li 的 2s 轨道能与 H 的 1s 轨道有效的组成分子轨道,说明原因_ 17、类氢体系的某一状态为43-1,该体系的能量为()eV,角动 量 大 小 为(),角 动 量 在 Z轴 上 的 分 量 为立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 3 ()。18、两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时,能级低于原子轨道的分子轨道称为 _ 。19、对于简单的 sp 杂化轨道,构成此轨道的分子一般为 _ 构型。20、按 HMO 处理,苯分子的第_与第_个分子轨道就是非简并分,其余 都就是 _重简并的。二、选择题(每题 2 分,共 30 分)1、下列哪一项不就是经典物理学的组成部分？()a、牛顿(Newton)力学 b、麦克斯韦(Maxwell)的电磁场理论 c、玻尔兹曼(Boltzmann)的统计物理学 d、海森堡(Heisenberg)的测不准关系 2、根据 Einstein 的光子学说,下面哪种判断就是错误的？()a、光就是一束光子流,每一种频率的光的能量都有一个最小单位,称为光子 b、光子不但有能量,还有质量,但光子的静止质量不为 0 c、光子具有一定的动量 d、光的强度取决于单位体积内光子的数目,即,光子密度 3、下面哪种判断就是错误的？()a、只有当照射光的频率超过某个最小频率时,金属才能发身光电子 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 4 b、随着照射在金属上的光强的增加,发射电子数增加,但不影响光电子的动能 c、随着照射在金属上的光强的增加,发射电子数增加,光电子的动能也随之增加 d、增加光的频率,光电子的动能也随之增加 4、根据 de Broglie关系式及波粒二象性,下面哪种描述就是正确的？()a、光的波动性与粒子性的关系式也适用于实物微粒 b、实物粒子没有波动性 c、电磁波没有粒子性 d、波粒二象性就是不能统一于一个宏观物体中的 5、下面哪一个不就是由量子力学处理箱中粒子所得的受势能场束缚粒子共同特性？a、能量量子化 b、存在零点能 c、没有经典运动轨道,只有几率分布 d、存在节点,但节点的个数与能量无关 6、粒子处于定态意味着()a、粒子处于概率最大的状态 b、粒子处于势能为 0 的状态 c、粒子的力学量平值及概率密度分布都与时间无关的状态 d、粒子处于静止状态 7、下列各组函数可作为算符的本征函数的就是:()A、xy2 B、x2 C、sinx D、x2+cosx 22dxd立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 5 8、测不准关系的含义就是:()A、粒子太小,不准确测定其坐标 B、运动不快时,不能准确测定其动量 C、粒子的坐标与动量都不能准确测定 D、不能同时准确地测定粒子的坐标与动量 9、下列函数就是算符 d/dx 的本征函数的就是:();本征值为:()。A、e2x B、cosX C、logex D、sinx3 E、3 F、-1 G、1 H、2 10、32-1的节面有(B )个,其中(D )个平面。A、3 B、2 C、1 D、0 11、Fe 的电子组态为:3d64s2,其能量最低的光谱支项为:()a、45D b、23P c、01S d、05D 12、n=3 能层中最多可以充填多少电子？()a、9 b、12 c、15 d、18 13、氢原子的 3s、3p、3d、4s 轨道能级次序为()A、dspsEEEE3433 B、dspsEEEE3433 C、sdpsEEEE4333 D、sdpsEEEE4333 14、波恩对态函数提出统计解释:在某一时刻 t 在空间某处发现粒子的几率与下面哪种形式的态函数成正比。A.B、2 C、1、5 D、xy立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 6 15、对氢原子 方程求解,指出下列叙述错误的就是 A、可得复数解 m=exp(im),m =m B、将两个独立特解线性组合可得到实数解 C、根据态函数的单值性,确定 m=0,1,2,l D、根据归一化条件 =1,求得 A=16、Rn,l(r)-r 图中,节点数为 A、n-1个 B、n-l-1个 C、n-l+1个 D、n-l-2个 17、下面说法正确的就是 A、凡就是八面体配合物一定属于 Oh点群 B、凡就是四面体构型的分子一定属于 Td点群 C、异核双原子分子一定没有对称中心 D、在分子点群中对称性最低的就是C1点群,对称性最高的就是 Oh点群 18、下列分子中偶极距不为零的分子就是 A、BeCl2 B、BF3 C、NF3 D、CH3+19、在 LCAO-MO 方法中,各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定 A、组合系数 Cij B、Cij2 C、(Cij)D、(Cij)-20、2,4,6-三硝基苯酚就是平面分子,存在离域 键,它就是 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 7 A、B、C、D、21、下列分子或离子中不就是 sp3杂化的就是 A、H2S B、BCl3 C、PCl3 D、NH4+22、按价电子互斥理论,下列哪个分子成四面体形状 A、XeF4 B、XeO4 C、ICl4-D、BrF4-23、金属铜为 A1 结构,其晶胞型式与结构基元分别就是 A.立方面心,4 个 Cu 原子 B、立方体心,2 个 Cu 原子 C、立方体心,1 个 Cu 原子 D、立方面心,1 个 Cu 原子 24、通过变分法处理氢分子离子体系,计算得到的体系能量总就是:()A、等于真实体系基态能量 B、大于真实体系基态能量 C、不小于真实体系基态能量 D、小于真实体系基态能量 25、分子的 Raman 光谱研究的就是()a、样品吸收的光 b、样品发射的光 c、样品散射的光 d、样品透射的光 26、按分子轨道理论,下列分子(离子)中键级最大的就是 a、F2 b、F22 c、F2 d、F2 27、价键理论处理 H2时,试探变分函数选为 a、=c1a(1)+c2b(2)b、=c1a(1)b(1)+c2a(2)立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 8 b(2)c、=c1a(1)b(2)+c2a(2)b(1)d、=c1a(1)a(2)+c2b(1)b(2)28、下面那种分子 电子离域能最大 (A)已三烯 (B)正已烷 (C)苯 (D)环戊烯负离子 29、属于那一点群的分子可能有旋光性 (A)Cs (B)D h (C)Oh (D)Dn 30、NN 分子属所属的点群为 a、C2h b、C2v c、D2h d、D2d 31、CCCR1R2R1R2 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 32、某 d8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物,磁矩为8 B,则该络合物的晶体场稳定化能为 a、6Dq b、6Dq-3P c、12Dq d、12Dq-3P 33、ML6络合物中,除了 配键外,还有 配键的形成,且配位体提供的就是低能占据轨道,则由于 配键的形成使分裂能:a、不变 b、变大 c、变小 d、消失 34、ML8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 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 9 c、4 d、5 35、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-y2 b、dxy c、dxz d、dyz 36、八面体络合物 ML6中,中央离子能与 L 形成 键的原子轨道为 a、dxy、dxz、dyz b、px、py、pz c、dxy、dxz、px、pz d、(a)与(b)37、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(eg)-E(t2g)b、E(eg*)-E(t2g)c、E(t2g)-E(eg)d、E(t2g*)-E(eg*)39、与 b 轴垂直的晶面的晶面指标可能就是:-()()()()()40、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()(B)六水合钴()(C)六氰合铁()(D)六氰合镍()41、对于分子轨道的定义,下列叙述中正确的就是:-()(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(包括空间运动与自旋运动)(D)原子轨道线性组合成的新轨道 42、红外光谱由分子内部()能量跃迁引起。A、转动 B、电子-振动 C、振动 D、振动-转动 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 10 43、CH4属于下列哪类分子点群:()A、Td B、Doh C、C3v D、CS 44、晶包一定就是一个:()A、八面体 B、六方柱体 C、平行六面体 D、正方体 45、(312)晶面在 a,b,c 轴上的截距分别为():A、3a,b,2c B、3a,6b,2c C、2a,6b,3c D、3a,b,c 46、某晶体属立方晶系,一晶面截 x 轴 a/2,截 y 轴 b/3,截 z 轴 c/4,则该晶面的指标为()A、(234)B、(432)C、(643)D、(213)47、特征 x 射线产生就是由于()a、原子内层电子能级间跃迁 b、原子的价电子能级间的跃迁 c、分子振动能级间的跃迁 d、分子转动能级间的跃迁 48、国际符号 42m 相对应的点群熊夫利符号就是()A、D4h B、Td C、D2d D、C4v 简答题(每小题 4 分,共 20 分)1、2axxe就是算符)4(2222xadxd的本征函数,求本征值。立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 11 解:aaxeexaexaaxeaxeexaeaxedxdxexaxedxdxexadxdxadxdaxaxaxaxaxaxaxaxaxaxax66444242)(4)4()4(222222222223232322222222222222因此,本征值为-6a。2、说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。NH3、BF3、CCl4、Ti(H2O)6+杂化 几何 点群 NH3、不等性 sp3 三角锥 C3v BF3、sp2 平面三角形 D3h CCl4、sp3 四面体 Td 3、写出2O,2O,2O,与22O的键级、键长长短次序及磁性 解:O2+O2 O2-O22-键级 2、5 2 1、5 1 键长 O2+O2 O2-N2 磁性 顺磁 抗磁 5、为什么过渡金属元素的化合物大多有颜色？(10 分)解:过渡金属配合物中,中心离子 d 轨道能级分裂,在光照下 d 电子可从能级低的 d 轨道跃迁到能级高的 d 轨道,产生 d-d 跃迁与吸收光谱,这种 d-d跃迁产生的吸收光谱,常常在可见光区,故过度金属配合物通常都有颜色。6、说明类氢离子 3Pz 状态共有多少个节面,各就是什么节面、解:类氢离子 3pz,n=3,l=1,m=0;共有 n 1=3-1=2个节面,径向节面 n l-1=3-1-1=1,球面;角节面 l=1,m=0,xoy 平面 7、写出玻恩-奥本海默近似下 Li+的哈密顿算符(原子单位)、Errr12212221133)(21 解：用原子单位：解:碳原子的电子排布为:1s22s22p2,1s22s2就是闭壳层,所以只考虑 p2|ML|max=1,L=1,|MS|max=1,L=1,J=2,1,0,p 电子半充满前,故基普项就是:3P,基普支项 3P0。10、判断下列分子中键角大小变化的次序并简要说明理由、NH3 PH3 AsH3 SbH3 11、一类氢离子的波函数 n、l、m共有二个节面,一个就是球面,另一个就是 xoy 面,这个波函数的 n,l,m 分别就是多少？。1 0-1 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 13 四、计算题(每小题 10 分,共 20 分)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、解:2、已知 H127I 振动光谱的特征频率 2309、5cm-1,转动常数为655cm-1,请求算其力常数、零点能、转动惯量与平衡核间距。解:1231622231210001002.612812710914.344Nmck JhcE20834010295.22309501031063.62121 247823421027.41036550014.381063.68mkgBChI pmIr1611001002.61281271027.42347 4、用 HMO 法求烯丙基自由基的离域能与基态波函数。解:烯丙基自由基结构如图:令 x=由 HMO 法得烯丙基自由基休克尔方程:休克尔行列式方程为:0101101xxx展开可得:023 xx 0003232121cxccxcccxc立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点结构化学复习题及答案 14 解得:2,0,2321xxx 2,2321EEE 总能量:E=2(+)+=3 +2 离域能:828.0)12(2)(2223DE 把21x代入久期方程及1232221ccc,得 3211212221 同理可得:2=1-3 3=1-2+3 5、H35Cl 的远红外光谱21、18,42、38,63、54,84、72,105、91cm-1,试求其转动惯量及核间距。课本 P 129 6、已知一维势箱中粒子的归一化波函数为lxnsinl)x(n2,321,n,式中 l 就是势箱的长度,x 就是粒子的坐标,求粒子在箱中的平均位置。解:由于 xxcxxnn),()(无本征值,只能求粒子坐标的平均值:lnndxxxxx0*22sin22sin22122cos12sin2sin2sin200020020ldxlxnnllxnxnlxldxxnxldxlxnxldxlxnlxlxnlllllll 立轨道上此时原子不辐射能量从低能级轨道向高能级轨道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系的可能状态这叫做态叠加原理将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用瞧成就是球对称的就是只与而能量的单位为离子的薛定谔方程为结构化学复习题及答案钠的电子组态为写出光谱项光谱支项给出下列分子所属点