中学化学竞赛试题-原子结构.pdf

《中学化学竞赛试题-原子结构.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中学化学竞赛试题-原子结构.pdf（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1中学化学竞赛试题资源库原子结构A 组组1原子核内的质子数决定了A 原子的质量数 B 核外电子数 C 核电荷数 D 核内中子数2元素的种类和原子的种类A 前者大 B 后者大 C 相等 D 不能确定3符号3517Cl 中左上角的“35”代表A 元素的质量数 B 同位素的质量数C 元素的平均原子量 D 元素的近似原子量4核内质子数不同，核外电子数相同的两种微粒，它们可能是A 同种元素的两种离子 B 同种元素的原子和离子C 不同元素的离子 D 不同元素的原子5核外电子数相等的两个原子，它们之间的关系是A 质量数一定相等 B 互称为同位素C 一定是同种原子 D 分别组成的单质，物理性质一定相等6用化学

2、方法不能实现的是A 生成一种新分子 B 生成一种新离子C 生成一种新核素 D 生成一种新单质7两种微粒的质子数和电子数都相等，它们不可能是A 一种阳离子和一种阴离子 B 一种单质分子和一种化合物分子C 一种分子和一种离子 D 一种原子和一种分子8道尔顿的原子学说曾经起到很大作用。他的学说中，包含有下述三个论点：原子是不能再分的粒子；同种元素的原子的各种性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的是A 只有 B 只有、 C 只有、 D 有、9下列关于原子的几种描述中，不正确的是A 18O 与19F 具有相同的中子数 B 16O 与17O 具有相同的电子数C

3、 12C 与13C 具有相同的质量数 D 15N 与14N 具有相同的质子数10下列有关原子的叙述中，正确的是A 保持物质化学性质的最小微粒 B 构成物质的最小微粒C 不能再分的最小微粒 D 化学变化中的最小微粒11下列有关阳离子的说法中错误的是阳离子都是由金属原子失去电子而形成的 非金属原子也能形成阳离子合阳离子的物质一定含有阴离子 阳离子都是稳定结构，不会再失去电子A B C D 12元素 R 核电荷数为 16，原子的质量数 32，则 R 离子应包含A 16e、16Z、16N B 18e、16Z、16N2C 18e、18Z、16N D 16e、16Z、18N13若用 x 代表一个中性原子中

4、核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th 的原子来说A x90 y90 z234 B x90 y90 z144C x144 y144 z90 D x234 y234 z32414分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg，该同位素的原子核内的中子数是A 12 B 14 C 16 D 1815居里夫人发现了放射性元素镭（22688Ra） ，该元素含有的中子数为A 88 B 138 C 226 D 31416我国首座秦山核电站所用的核燃料是铀235 的氧化物话23592UO2，1mol 此氧化物所含有的中子数目是阿伏加

5、德罗常数的A 143 倍 B 243 倍 C 151 倍 D 159 倍17我国科学工作者在世界上首次发现铂的一种新同位素20278Pt，下列说法正确的是A 20278Pt 的相对原子质量为 202 B 20278Pt 的原子质量为 202C 铂元素的质量数为 202 D 20278Pt 的原子核内有 124 个中子18据最新报道，放射性同位素钬16667Ho 可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是A 32 B 67 C 99 D 16619最新科技报导，美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒，这种微粒是由 3 个氢原子核（只含质子）和 2 个电子构成，对这种微粒

6、，下列说法正确的是A 是氢的一种新的同素异形体 B 是氢的一种新的同位素C 它的组成可用 H3表示 D 它比一个普通 H2分子多一个氢原子核202001 年初，利用制造原子弹的核废料238U（原子序数为 92）制成的贫铀弹在欧洲闹得沸沸扬扬。下列有关238U 的说法，不正确的是A 238U 具有放射性 B 238U 的原子质量约为12C 的 238 倍C 238U 原子核内有 146 个中子 D 238U 是 U 元素的一种同位素2197 年伊始，我国宣布在世界上首次合成13564Gd（钆） ，这是原子核物理领域中的重要成果。下列叙述中，正确的是A Gd 元素的相对原子质量是 135 B 其原

7、子的质量是12C 质量的 135 倍C 其中子数是 71 D 其核外电子数是 71222004 年 2 月 1 日俄罗斯和美国同时宣布，成功合成了 113 和 115 号新元素。已知 115 号元素的一种核素为289X，下列有关 113 号、115 号元素的有关叙述正确的是A 113 号元素位于周期表第八周期B 该 115 号的元素的这种核素中，中子数与电子数之差为 174C 该 115 号元素原子与碳12 原子质量之比为 11512D 115 号元素可显5 价23已知某非金属元素 R 的气态氢化物的分子式为 RHm，它的最高价氧化物对应的水化物的分子中有 b 个氧原子 ，则这种酸的分子式为A

8、 H2b8mROb B H2b8mROb C H8m2bROb D Hm82bROb324在以下四种物质中 28g 一氧化碳（126C168O） 28g 氮气（147N2） 26g 乙炔（126C211H2） 28g 硅（2814Si） ，所含微粒数相同的是A 分子数 B 原子数 C 中子数 D 电子数25下列说法中，正确的是金刚石、石墨是碳的两种同位素 金刚石、石墨是碳的两种单质金刚石、石墨是碳的两种元素 金刚石、石墨互称为碳的同素异形体A 只有 B 只有 C 只有 D 只有26由相同的两种元素组成的四种粒子，1mol 粒子内质子数分别是9NA、10NA、11NA、18NA（NA表示阿伏加德

9、罗常数） ，则这四种粒子的化学式分别是 、 、 、_（依上述顺序）27已知 A、B、C、D 可形成多种化合物，若 A、B、C、D 的原子个数比为4121，则该化合物的分子式为 ；该化合物是一种常见的化肥，通常称为 ；若 A、B、C、D 原子个数比为 7212，且化合物分子量为 77，该化合物既能与盐酸反应，又能与烧碱反应，则它的名称为 。B 组组28法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子” ，也有人称之为“零号元素” 。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是A 该粒子不显电性 B 该粒子质量数为 4C 在周期表中与氢元素占同一位置 D 该粒子质量比氢原子大29

10、 “原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：电子云模型、玻尔原子模型、卢瑟福原子模型、 原子模型、 原子模型。则横线内两位化学家是A 阿伏加德罗、汤姆生 B 道尔顿、拉瓦锡C 舍勒、普利斯特里 D 汤姆生、道尔顿30核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有 NMR 现象。试判断下列哪组原子均可产生 NMR 现象A 18O 31P 119SnB 27Al 19F 12CC 元素周期表中A 族所有元素的原子D 元素周

11、期表中第三周期所有元素的原子31以 mD、mP、mN分别表示氘核、质子、中子的质量，则A mDmPmN B mDmP2mN C mDmPmN D mDmPmN32自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言，人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证。后又聚焦于反物质的合成研究。1997 年人类首次合成了 9 个反氢原子。2002年是人类合成反物质的丰收年，合成了 5 万个反氢原子，也是对狄拉克诞辰 100 周年祭典的一份厚礼。你认为反氢原子的组成应该为A 由 1 个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成4B 由 1 个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成C 由 1 个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子

12、构成D 由 1 个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成33分子和离子都是微观粒子，1996 年，科学家终于在宇宙深处发现了早在 30 年前就预言应当存在的一种微粒，这种微观粒子由 3 个氢原子核和 2 个电子组成，它的化学式是 。34揭示原子内部结构的奥秘，有助于理解我们所处的物质世界。（1）右表中元素 f 的氢化物的电子式是_，此氢化物的热稳定性比元素 g 的氢化物的热稳定性_（填“强”或“弱” ） ，元素 f 和 g 的性质有一定的变化规律，与其原子结构有关。（2）某元素原子共有 3 种能量不同的电子，核外电子占有的轨道总数是 4 个，该元素是_（填编号） 。该元素有多种同位素，在科学上

13、均有重要的应用，任写出其中一种用途_。（3）粒子是_（填编号）原子所形成的一种离子，1909 年，卢瑟福等人用粒子做了著名的实验，从而提出原子结构的行星模型，下列选项中能正确表示这种模型的是_。 A B C D（4）古代哲学家们也形成了不少有关物质构成的观点。例如，我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；而同时期的墨子则认为如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被无限分割。惠施的观点可用下图表示： 请你用相同的图示方法表示墨子的观点：_。35现有aA、bB、cC、dD、eE 五种短周期元素，它们都是生命体不可缺少的重要元素已知它们的原子序数有如下关系：abc，acd，cde，B、D、E 都有多

14、种同素异形体。B 的化合物种类与 A 的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们。根据以上信息回答下列有关问题：（1）请比较 B2A4、C2A4、E2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序 。（2）从给定的元素中选出若干种组成化合物，写出相对分子质量最小的离子化合物的化学式 ；（3）从题中元素为选择对象，写出不少于三种炸药的化学式或名称。 、 、 。（4）有人设想某种分子式为 C4N4O8的物质（该物质中同种原子的化学环境完全相同）是一种威力极强的炸药，请推测它的结构简式。36目前，科学家正在设法探寻“反物质” 。所谓“反物质”是由“反粒

15、子”构成的，abcdefg元素周期表（短周期局部）5“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。2002年 9 月 20 日，欧洲核子研究中心成功制造出约 5 万个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大批量制造反物质。试回答：（1）科学家制造出的反氢原子的质量数为 ，电荷数为 。（2）一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子，已知电子质量为0.91030kg，那么这对电子湮灭时释放的能量是 J，这两个光子的频率约为 Hz。 （保留 2 位有效数字，普朗克常数 h6.631034Js）（3）反物质酸碱中和反应的实质可表示为： 37目前，科学家正在

16、设法探寻“反物质” 。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。试回答：（1）若有反 粒子，它的质量数为 ，电荷数为 。（2）如果有该反 粒子轰击反12C 原子，得到反 H 原子，写出该核反应方程式：（3）一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子，已知电子质量为0.91030kg，那么这两个光子的频率约为 Hz（保留 2 位有效数字） 。（4）反物质酸碱中和反应的实质可表示为 。C 组组38将下列用波长表示的电磁波换算成频率（1）0.10nm；（2）5000；（3）4.4m；（4）89m；（5）562nm。39 （1

17、）如果每个原子发生跃迁后都产生 1Hz 的辐射，那么 1mol 原子参与跃迁所引起的能量变化是多少？（2）对于任意给定的光子，求出波长（n m）与能量（eV）之间的换算关系？40在光电效应中，吸收体每吸收一个光量子就发射一个电子。发射电子的能量应等于被吸收光子的能量减去能够引起光电效应所需的最大波长光量子对应的能量。已知引起金属铯发生光电效应的光量子的临界（最大）波长为 660nm，若用 400nm 的光照射铯，试计算发出的光电子的能量为多少？41已知当气态碘分子吸收波长至少为 499.5nm 的光时离解成为单个的碘原子。如果每个 I2分子吸收 1 个光子，试计算在此光化学反应中离解 I2分子

18、需要供给的能量是多少（kJ/mol）？42在一个充满汞蒸气的管子中用 4.64V 的电压加速一束电子，并有部分电子的能量被汞蒸气吸收。电子的能量变化发生在汞原子的内部，同时发射一定频率的光波。如果入射电子的全部能量都转化成光，求算发射光的波数？43在电子衍射实验中，用 10kV 的电势差加速一束电子。试求这一电子束的波长为多少？44重氢（2H）的 Rydberg 常数为 109707cm1。试计算：（1）重氢吸收光谱中最短波长的吸收谱线？（2）重氢的电离能？（3）重氢的前三个 Bohr 轨道半径？45 （1）如果忽略折合质量效应，He光谱的哪种跃迁与氢原子的第一 Lyman 跃迁6（n2 到

19、n1）的发射波长相同？（2）计算 He 的第二电离能？（3）求算 He的第一 Bohr 半径？46将下列电磁波的频率换算成波长（以 m 为单位）：（1）电视台播放的低倍率信号的频率为 55MHz，（2）电台的调幅信号的频率为 610kHz，（3）一台微波炉的工作频率为 14.6GHz。47金属钨的临阈频率为 260nm。（1）将此波长的光子能量换算成 J 或 eV？（2）试求用波长为多少的光照射钨所产生的光电子的能量是 220nm 光照射所得光电子能量的 2 倍？48O2经历光化学过程分解成为一个正常氧原子和一个能量比正常氢原子高1.967eV 的高能氧原子。已知 O2被分解成为两个正常氧原子

20、的过程需要 498kJ/molO2，试求欲实现 O2的光化学分解所需光的最大波长为多少？49已知钠蒸气灯光谱中的主黄线的波长为 590nm，求算在含有钠蒸气的电子管中欲激发产生黄色发射谱线所需加速电势差最小应为多少？50利用本章给出的公式及相关数据，求算氢原子的第一 Bohr 轨道半径 ao？51欲获得波长为 0.0256nm 的一束电子，所需的加速电势差为多少？52在电子自旋共振（ESR）技术中各自旅态之间的能量差很小，约为 1104eV数量级，比可见光（约为 3eV）还要小。求 ESR 技术中所涉及电磁波的波长为多少53欲获得波长为 0.0050nm 的一束质子，所需的加速电势差为多少？5

21、4Li2的 Rydberg 常数等于 109729cm1。（1）计算在常温下（指所有的离子均处于基态）Li2的吸收光谱的长波一侧的极限是多少？（2）在可见光区（400750nm）Li2光谱中波长最短的发射谱线是哪条？（3）计算基态 Li2的轨道半径？（4）计算 Li2的电离能？55由实验测得 Li 的第一电离能为 5.363eV。假设被电离的 L 层（n2）电子是处于有效核电荷 Z有效的中心力场中，求 Z有效等于多少？56把 1 个原子质量单位（u）化为千克（kg） 。57Rutherford 粒子散射实验说明了什么？58测量电子电荷的实验中，油滴带电量如下（任意单位）：1.601019 一

22、2.41019 4.01019从上可得到的电子电量为多少？59一电子和一具有1.0C 电量的物体相距 2.0m，试计算它们之间的相互吸引力。已知电子电量为1.61019C60钠离子和氯离子由无限远处移至相距 2.76A（形成氯化钠晶体的最小距离）释放出的能量为多少？1AI1010m。设离子为点电荷，每一个的带电量为1.601019C（电子电荷） 。61哪一个实验否定了 Thomson 原子模型？Thomson 原子模型认为原子是正负离子7的混合体。62电子电量为4.81010esu。求质子的带电量为多少？氦原子核的电量为多少？63计算相距 2.00cm 的两物体之间的作用力，已知带电量均为 1

23、.0105C。64两个 1.0g 碳片相距 1.00cm，具有等量异号电荷，碳片间的作用力为1.00105N。计算过量的电子与带负电碳片上总原子数比率。65计算将带 1.01010C 负电的粒子从无限远处移至下列各点所需的能量：（1）距带 1.0C 负电荷物质 1.0cm 处；（2）距带 0.IC 负电荷物质 0.10cm 处；（3）从（1）中位置移至（2）处中位置；（4）如果第一个物体带正电， （1）的答案为多少？66 （1）将一带负电荷的物体从距另一带负电荷的物体 3.0cm 处移至 2.0cm 处，所需要的能量是否比从 20cm 处移到 1.0cm 处多？试解释。（2）将一个带电物体从两

24、个平行圆盘连线中点处向带正电的圆盘移动 1.0cm，然后从该位置再向带正电的圆盘移动 1.0cm，是否前者所需的能量大？试解释。67在下列情况下是否存在磁场效应？（1）磁场中的静电荷；（2）在磁场中移动的电荷。68列出至少四种区别阴极射线和阳极射线的方法。69为什么阳极射线的荷质比取决于排出管中的剩余气体？为什么所有阴极射线的荷质比都相同？70计算 NaCl 样品中原子核的质子数与钢原子数的比率。需要知道样品大小，样品中总原子数，样品中总质子数吗？为计算电子荷质比，需要知道电子的质量或电荷数吗？什么条件下施加于阳极射线管的磁场强度和电子强度能够确定电子的荷质比？71一个电子伏能量足够在 1V

25、的势场中移动一个电子电荷（c） 。将这一能量分别用（1）J， （2）kcal/mol， （3）kg/mol 表示。72在油液实验中，有一系列油滴带电量为（任意单位）：2.301015，6.901015，1.381014，5.751015，3.451015，1.961014。由此计算电子的电量。73假设油不挥发，在真空设备中进行 Millikan 油滴实验行吗？试解释。74油滴实验中，观察到油滴的最终速率为 1.00mm/s。已知油的密度为0.850g/cm3，空气的粘度（）为 1.83105 Ns/m2。试计算油滴的质量和半径。75虽然 粒子具有较大的电量，在电场中 粒子的偏转大于 粒子，试解

26、释之。76核半径（cm）可用 R1.41013A1/3表示，A 为原子的质量数。计算 210 核的半径。77镁和铬的 X 射线 Ka序列的波长分别为 9.87 和 2.29 人运用此数据计算 Moselev方程中 a，b 的常数值，并预测此序列中氯和钢的 X 射线波长值。78求具有下列波长的光的频率：（1）1.0；（2）5000；（3）4.4m；（4）89m；（5）562nrn。879 （1）每摩尔原子从原子基态跃迁到 1Hz 的激发态伴随的能量变化为多少？（2）电子伏和能量相同的光子波长（urn）之间的关系是什么？80分别以（1）J 每光子；（2）kcal 每摩尔光子；（3）kJ 每摩尔光子

27、表示的1.00cm1能量单位的能量为多少？81一束光的波长为 24.0m。（1）波长用厘米表示为多少？（2）它的频率为多少？（3）它的波数为多少？（4）其中一个光子的能量为多少？82波长为 4000 的光，若能量为 1.00 J，有多少光子？83计算波长最长的可见光和波长最短的可见光的（1）波长；（2）波数；（3）以J/mol 表示的能量；（4）以 ergs/光子表示的能量；（5）频率；（6）以 kcal/mol 表示的能量。84下列与光有关的性质和现象哪些属于波动性，哪些属于粒子性？（1）光的散射；（2）光的干涉；（3）光电效应；（4）Emc2；（5）Eh85紫外光的光子和绿光的光子哪一个的

28、能量大？86波长为 7000 的光中多少光子能量为 1.00J？87表的秒针每小时转 60 圈，其周期（一圈需要的时间）为多少？频率和周期之间的关系是什么？它们的单位之间的关系是什么？88用分光镜观察透过钠蒸气的白光，观察到的光谱上在 5890 处存在黑线。试解释此现象。89以声波为例用通俗的语言描述介质干涉，速度，振幅，频率。解释为什么声源面对你时音调偏高，声源与你反向时音调偏低？90碘蒸气分子吸收波长小于 4995 的光以后，离解为分散的原子。如果一个 I2。分子吸收一个量子，求此光化学过程离解 I2所需最小能量（kcal/J）为多少？91在电势差为 100V 和 1000V 的电场中运动

29、的电子，其德布罗意波长分别是多少？92求波长，用所要求的单位表示：（1）55MHz（波长单位：米） ；（2）1000Hz（波长单位：厘米） ；（3）7.51015Hz（波长单位：埃） 。93测量绿色植物光合作用的量子效率，发现合成 1 分子氧气需要 8 个波长为6850 的红光量子。已知光合作用过程中合成 1 摩尔氧气储存的平均能量为 112kcal，求此实验中的能量转换效率为多少？ 94光化学离解 O2得到 1 个普通氧原子和 1 个能量比普通氧原子高 1967eV 的氧原子离解 lmolO2得到 2 个普通氧原子需要 498kJ 能量。求用于光化学离解 O。的光最波长为多少？95叶院黄素染

30、料溶于水中，最大吸收光的波长为 4530，最大的荧光发射光波长）5080。平均荧光量子数为吸收量子数的 53。求使用最大吸收和发射波长，多少回收的能量以荧光的形式散射？96钠蒸气灯光谱中一道显著的黄线波长为 590nrn。含钠蒸气的电子管中激发到此线要的最小加速势能为多少？997区分：（1）质子和光子；（2）光子和量子。98波长为人的光以强度 X 照射到金属上，金属每秒发射出 Y 个平均能量为 Z 的光电子如果：（1） 减半；（2）X 加倍，那么 Y 和 Z 各有什么变化？99从金属 X 中激发电子需要能量为 E3.311020J。可用于从金属 X 中激发电子的光最大波长为多少？100金属银的

31、频率阈值 0为 1.131017Hz。用波长为 15 的紫外光照射该金属产生的光电子最大动能为多少？101用频率为 3.21016Hz 的光激发某金属散射出的光电子的动能为同样的金属用频率为 2.01016Hz 的光激发的动能的 2 倍。计算金属的 0值。102紫外光的一个光子可激发某金属表面的电子。当同样的金属表面用 2 个与紫外光具有同样能量的红光的光子激发，没有光电子产生。用 Einstein 光电效应解释这一事实。103在光电效应实验中，用频率为 3.01015Hz 的光激发金属产生的电子最大动能为 7.51018J，计算金属的 0值。104频率为 3.01015Hz 的光照射在频率阈

32、值为 1.01015Hz 的金属表面时，散射出的电子动能为多少？105克服金属银表面和电子之间吸引力的最小能量为 7.51019J。用波长为 360的紫外光照射金属很激发出的电子的最大能量为多少？106钨发生光电效应的极限波长为 2600。 （1）此波长一个量子的能量为多少？分别用 J 和 eV 表示。 （2）钨产生光电效应的动能为用波长为 2200 的光照射产生光电效应的动能的两倍的光波长为多少？107光电效应中，吸收层吸收光量子，发射出电子。发射电子的动能与吸收光子能量和引起光电效应的最大波长的光子的能量的差值相等。计算用 400nrn 的光照射铯产生光电效应的动能。铯产生光电效应的临界（

33、最大）波长为 660nrn。108计算氢原子 Lyman 线系的第一线和光谱限的波长。109指出 Bohr 能量表达式中各参数的意义：Enk2224222hnemZ110计算氢原子第一 Bohr 轨道半径。111计算氢原子第一 Bohr 轨道电子能量。112原子第一 Bohr 轨道半径 a0为 5.291011m，用自由空间介电常数值代替Coulomb 定律常数后，a0值为多少？113如果一原子的基态和激发态的能量差为 4.41019J，从基态跃迁到激发态的光子的波长为多少？114Balmer 线系第三条线是氢原子中哪两个 Bohr 轨道间发生的电子跃迁？115计算 Bohr 定律中的系数：3

34、422chemk，并与 Rydberg 常数 R 进行比较。116分别用（1）J/mol；（2）J/原子表示 Rydberg 常数。117计算氢原子中电子由第六轨道跃迁到第二轨道发射出的光的频率，并指出此光出现在光谱的哪些区域。10118计算氢原子中第二 Bohr 轨道电子的能量。119对于氢原子，En(1/n2)RH，这里 RH2.1791018J。求由基态跃迁到 n2激发态的光波长。120 （1）计算 Li2第一和第二 Bohr 轨道半径。（2）计算这两个轨道间的势能差。（3）计算这些轨道间的总能量差。121能量最低的 X 射线的波长 4.0108m。用此 X 射线照射发生电子跃迁的Boh

35、r 轨道的最低能量差为多少？假设其他壳层的电子没有影响，从第二能级跃迁到第一能级的 Z 的最小值为多少？122氢原子第一 Bohr 轨道的电子能量为一 13.6eV。下列各项中哪一项是可能的Bohr 轨道电子激发态？（1）3.4eV；（2）一 6.8eV；（3）一 1.7eV；（4）13.6eV。123与完成 Balmer 线系相似，使下述三列数字满足一个涉及整数的方程。线系 1（波长/）线系 2（波长/）线系（波长/）68.2622.7611.3891.0234.1318.20102.4040.9622.76109.2245.5126.00124氢原子基态吸收光子，电子跃迁到第 5 轨道。激

36、发态原子回到基态时，发射出可见光量子和其他量子。此过程中，必定发射出具有何种波长的光？试解释。125氢原子 Balmer 线系的第一条谱线的波数为 15200cm1，则 Be3Balmer 线系的第一条谱线的波数为多少？126根据类氢原子任意 Bohr 轨道上电子速率表达式，计算氢原子第一轨道上电子的速率，并求此速率与真空中光速的比值为多少？127He中哪条轨道的跃迁会产生可见光？128假设存在这样的原子，计算氢原子第一 Bohr 轨道上正于（正电子）的能量。129计算氦离子中电子由第 4 轨道向第 2 轨道跃迁的能量（在氢原子中，该值为20 437crnl）130氘（2H）的 Rydberg

37、 常数为 109 707 cm1（该值反应了简单 Bohr 理论的应用，然而 Rydberg 常数和轨道半径取决于折合质量而不是电子质量。折合质量与核的质量相比有略微差别） 。计算：（1）氖吸收光谱的最短波长；（2）氯的电离势；（3）前三个Bohr 轨道的半径。131忽略折合质量的影响，He光谱中哪种光跃迁与氢原子中 Lyman 跃迁波长相等（从 n1 到 n2）？132已知 Einstein 质能方程：Emc2，Planck 假说为 Eh，推导出光子波长和它的质量以及速率的关系。并与根据 de Broglie 电子波长得出的关系式进行比较。133证明 de Broglie 假说应用于在圆形轨

38、道上运动的电子，说明了角动量是量子化的。134氢原子基态的电子吸收 1.5 信最低逸出能量。发射出电子的波长为多少？135使质子束具有 0.050 的有效波长所需要的加速电势为多少？11136使电子束具有 0.090 的有效波长所需要的加速电势为多少？137一质量为 1.0g 的子弹以 100m/s 的速率从枪中射出。其 de Broglie 波长为多少？138在电子衍射实验中，以 10.0kV 的电势差加速电子束。求电子束的波长为多少？139电子束在含水银蒸气的管中以 4.64V 加速，被蒸气部分吸收，导致汞原子发生电子转移发射出光。如果 1 个人射电子的所有能量都转化为光，发射出的光的波数

39、为多少？140将锂在火焰上燃烧，发出红光，波长 670.8nrn，这是 Li 原子由电子组态(1s)2(2p)1(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以 kJmol1为单位的能量。141实验测定金属钠的光电效应数据如下：作“动能一频率”图，从图的斜率和截距计算 Panck 常数 h、钠的临阈频率 vo和脱出功 W。142金属钾的临阈频率为 5.4641014s1，用它作光电池的阴极，当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射的光电子的最大速度是多少？143计算下述粒子的德布罗意波的波长：（1）质量为 1010 kg，运动速度为 0.01ms1的尘埃；（2）动能为

40、0.1 eV 的中子；（3）动能为 300 eV 的自由电子。144用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图，加速电压为 200kV，计算电子加速后运动时的波长。145对一个运动速度 vC（光速）的自由粒子，有人作了如下推导：结果得出 mvmv/2 的结论。错在何处？说明理由。146子弹（质量为 0.01kg，速度 1000ms1） 、尘埃（质量 109kg，速度10ms1） 、作布朗运动的花粉（质量 1013kg，速度 1ms1） 、原子中电子（速度1000ms1）等，速度的不确定度均为速度的 10%，判断在确定这些质点位置时，不确定度关系是否有实际意义？147电视机显像管中运动的电子，

41、假定加速电压为 1000V，电子运动速度的不确定度v 为速度的 10%，判断电子的波性对荧光屏上成像有无影响？148试用不确定度关系说明光学光栅（周期约 106m）观察不到电子衍射（若用10000V 电压加速电子） 。149请指出下列算符中的线性算符和线性自轭算符。x，d/dx，d2/dx2，log，sin，id/dx150 xeax2是算符（d2/dx4a2x2）的本征函数，求本征值12151下列函数哪几个是算符 d2/dx2的本征函数？若是，求出本征值。e2，sinx，2cosx，x3，sinxcosx152eim和 cosm 对算符 id/d 是否为本征函数？若是，求出其本征值。153试

42、证明在一维势箱中运动的各粒子的波函数互相正交。154已知一维势箱中粒子的归一化波函数为：n（x）lxnlsin2 n1，2，3，式中 l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标（0 xl） 。计算：（a）粒子的能量；（b）粒子坐标的平均值；（c）粒子动量的平均值。155一维势箱中粒子的归一化波函数为式中 l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标（0 xl。（1）分别画出 n1 和 n2 时粒子在势箱中的概率密度分布图；（2）计算粒子在 0.491 到 0.511 区间内出现的概率；（3）对照图形，讨论计算结果是否合理。156链型共轭分子 CH2CHCHCHCHCHCHCH2在长波方向 460nm 处出现第一

43、个强吸收峰，试按一维势箱模型估算其长度。157一个粒子处在 abc 的三维势箱中，试求能级最低的前 5 个能量值以h2/（8ma2）为单位。计算每个能级的简并度。158若在下一离子中运动的 电子可用一维势箱近似地表示其运动特征：估计这一势箱的长度 l1.3 nm，根据能级公式 Enn2h2/8ml2估算 电子跃迁时所吸收的光的波长，并与实验值 510.0 nm 比较。159已知封闭的圆环中粒子的能级为：Enn2h2/82mR2，n0，1，2，3，式中 n 为量子数，R 是圆环的半径。若将这能级公式近似地用于苯分子中的 88离域 键，取 R140 pm。试求其电子从基态跃迁到第一激发态所吸收的光

44、的波长。160函数 （x）2axaaxa2sin23sin2是否是一维势箱中粒子的一种可能状态？若是，其能量有无确定值？若有，其值为多少？若无，求其平均值。13参考答案（参考答案（27）1 C2 B3 B4 C5 B6 C7 A、C8 D9 C10 D11 D12 B13 B14 C15 B16 D17 D18 A19 D20 B21 C22 D23 A24 D25 B26 OH H2O H3O H2O2（或 NH2 NH3 NH4 N2H4等）27 CO(NH2)2 尿素 乙酸铵 28 C29 D30 C31 D32 A33 H334 （1） 弱 （2）12。利用14C 的放射性考古断代；1

45、2C 可作为相对原子质量的基准；0.012kg 12C含有的碳原子数为阿伏伽德罗常数。（3）He C（4） 35 （1）N2H4P2H4C2H4（2）NH4HCOO（NH4N3、NH4H）（3）NH4NO3，硝酸甘油酯，TNT，苦味酸，火棉等。任意写出三种具体爆炸威力的物质均给分。（4）（3 分） （其它合理的结构也可给分）36 （1）1 114（2）1.61013 1.21020（3）HOHH2O37 （1）4 2（2）HeCNH4212615711（3）1.21020（4）HOHH2O38 （1）3.01018Hz （2）599.6THz （3）68THz（4）3.4MHz （5）533T

46、Hz39 （1）E3.990104Jmol1 （2）1239.8nmeV40 电子的动能1.22eV 此题中给出的 vo660 nrn 称为铯的临阈频率。每种金属都有一固定的临阈频率 vo，只有当照射光的频率 vvo时，才有光电子产生；反之vvo，则无论光的强度多大，照射时间多长都不会产生光电流。41 1mol 反应所需能量239.5kJ/mol42 37400cm143 0.0123nm44 （1）91.152nm （2）13.601Ev （3）前三个轨道半径分别为 lao、4ao和 9ao，即 0.529、2.116 和 4.76。45 （1）n4 到 n2 的跃迁 （2）54.4eV （

47、3）r0.26446 （1）5.5 m （2）492 m （3）0.0205 m47 （1）7.651019J4.77eV （2）191nm48 174nm49 2.10V50 5.291011m51 230 kV52 0.012 m，处于微波区53 33 V54 （1）13.5 nm （2）415.4nm（n8n5） （3）0.176 （4）122.4eV55 Z有效1.26。每个电子都是在核和其余电子所构成的平均势场中运动，核对这个电子的吸引力由于其余电子的排斥作用而被减弱，就好像核电荷由原来的 Z 变成了 Z有效Z，Z有效和 分别称为有效核电荷和屏蔽常数。不同轨道上的电子其 值不同。两个

48、 1s 电子的 值和为 1.74，所以 Z有效1.26。56 1u1.661027kg57 原子中含有原子核，原子核带正电，且质量很大。58 0.81019，三个数的最大公约数。59 F3.61010N 负号代表吸引力。60 E8.31019J 每摩尔 Na 十和 CI 离子对的形成能为 119 kcal。在氯化钠晶体中同时存在给定离子和其他具有相反电荷的离子的吸引力和具有相同电荷的离子的排斥力。因此晶体中一摩尔离子对的吸引力为 185 kcal/ml。61 Rutherfoul 实验，从金属箔片中散射出了大量的 粒子。62 质子的带电量与电子电量数量相同，为 4.810“esu。氦原子核含两

49、个质子，电量为 9.61010esu63 f2.2103N64 4.21014电子/原子（注意相对少的电子间的力。碳原子可以看作离子。 ）1565 （1）E90J （2）900J （3）E810J （4）要释放出 810J 的能量，而不是需要能量。66 （1）带负电荷的物体从距另一带负电行的物体 2.0cm 处移至 1.0cm 处所需的能量比从 3.0cm 处移至 2.0cm 处所需的能量多。（2）在给定电场中，物体受到的力与它的位置无关。所以两者所需的能量是一样的。67 （1）不存在（2）运动的电荷产生自己的磁场并与原磁场相互作用。磁场方向与其运动方向垂直。68 见下表；阳极射线阴极射线电性

50、正负e/m不同，与离子有关为定值质量不同，与离子有关为定值电荷数量大部分 1，也有 2，3总为 169 任何阴极射线都由电子构成一所有电子的荷质比都相同。失去电子后的离子电量可能相同，但质量不同，所以具有不同的荷质比。70 每摩尔 NaCl 样品中：质子原子281 样品的大小不能决定摩尔比。例如把样品大小加倍，质子数和钠原子数也同时加倍，故摩尔比不变。计算电子的 e/m 比不需要知道电子的质量或电荷数。用等量的电场力和磁场力加在运动的电子上就可测出电子的 e/m 比。71 （1）1.00Ev1.61019J （2）23.0kcal/mol （3）96.4kJ/mol72 上面各数的最大公约数为