結(jié)構(gòu)化學(xué)期中考試2012(附答案)

結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)期中考試班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：分?jǐn)?shù)：一、判斷正誤（20分）1。（√所謂定態(tài)是指電子的幾率密度分布不隨時(shí)間改變的狀態(tài)。2.（×類氫離子體系中,n不同l相同的所有軌道的角度分布函數(shù)都是相同的.3.（×電子云圖中黑點(diǎn)越密之處表示那里的電子越多4?！?氫原子中原子軌道的能量由主量子數(shù)n來(lái)決定5?！?區(qū)元素外層電子構(gòu)型是ns1~26.(×）類氫離子體系的實(shí)波函數(shù)與復(fù)波函數(shù)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系.7.√）氫原子基態(tài)在r=a的單位厚度的球殼內(nèi)電子出現(xiàn)的幾率最大。08?！撂幚矶嚯娮釉訒r(shí),中心力場(chǎng)模型完全忽略了電子間的相互作用。9.√）可以用洪特規(guī)則確定譜項(xiàng)的能量順序。10.（×）波函數(shù)是幾率密度.11.（√）當(dāng)原子中電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，兩能級(jí)間的能量相差越大，則輻射出的電磁波的波長(zhǎng)越短。12.（√波函數(shù)ψ是描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)函數(shù)式13?！蹋┪⒂^粒子的特性主要是波、粒二象性14.√）2p有三個(gè)軌道，最多可以容納6個(gè)電子15.（×)n=1時(shí)，l可取0和116。(×主量子數(shù)n=3時(shí)，有3s，3p,3d，3f等四種原子軌道17?！蹋┮唤Mn，l，m組合確定一個(gè)波函數(shù)18。(√）一組n，l，m,ms組合可表述核外電子一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)20.√)電負(fù)性越大的元素的原子越容易獲得電子二、選擇正確答案（15分）h21。［C］立方勢(shì)箱的能量E，粒子的狀態(tài)數(shù)是4ml2（A)1（B)2（C）3(D)622.［C］立方箱中15的能量范圍內(nèi)有多少個(gè)能級(jí)2）33.［D］若考慮電子的自旋,類氫離子n=3的簡(jiǎn)并度為）3(B)6）9）184.[D］某原子的電子組態(tài)為1s2s2p3s4d，則其基態(tài)譜項(xiàng)為（）5（C）6（）822615）S(B)S（C)D（）D57575。［C]下面那種分子電子離域能最大（A)已三烯）正已烷（C）苯6。［D]原子的基態(tài)波函數(shù)是哪一個(gè)（D)環(huán)戊烯負(fù)離子（A)（）（D)(2)(2)(2)(2)（C）(2)[(2)(2)](2)(2)]7。[D］量子力學(xué)的一個(gè)軌道(A)與玻爾理論中的原子軌道等同）指n具有一定數(shù)值時(shí)的一個(gè)波函數(shù)（C)指n、l具有一定數(shù)值時(shí)的一個(gè)波函數(shù)（）指n、l、m三個(gè)量子數(shù)具有一定數(shù)值時(shí)的一個(gè)波函數(shù)。8。[D］在多電子原子中,各電子具有下列量子數(shù)，其中能量最高的電子是（A)，1,－1，1/2。(C）3，1，1，－1/2(B)，0,0,－1/2(D),2，－1，1/29。[D]首先提出能量量子化假定的科學(xué)家是（）Einstein（）Bohr（C）Schrodinger）Planck10。[B]微粒在間隔為的二能級(jí)之間躍遷所產(chǎn)生的光譜線的波數(shù)應(yīng)為）4032cm1—(B)8066cm1(C）16130cm1）2016cm1（?！?02×10J）-1911。[C］下列條件不是合格波函數(shù)的必備條件是）連續(xù)）單值(C)歸一（D)有限12。［D］若，則的歸一化系數(shù)是d5（）5（）1/5（C）5(D)1/513.［C]下列函數(shù)中哪些是d/dx的本征函數(shù)（C)ikx14.［A]R,，皆已歸一化，則下列式中哪些成立（A)kx（B)kx（）2(A)（））π||212π||2sin1000（C）|R|r1||r1220015.［C]雙原子分子，如果分子軌道中的一個(gè)電子有90%的時(shí)間在原子軌道上，10％的時(shí)間在的原子軌道上，描述該分子軌道的表達(dá)式為：(A)0.90.1）0.10.9abab（C）（D）0.90.122abab16。[C］兩個(gè)原子軌道形成分子軌道時(shí)，下列哪一個(gè)條件是必須的(A)兩個(gè)原子軌道能量相同（）兩個(gè)原子軌道的主量子數(shù)相同（C)兩個(gè)原子軌道對(duì)稱性相同（D)兩個(gè)原子軌道相互重疊程度最大17.［B］當(dāng)代表某原子的第i個(gè)原子軌道時(shí)，n的意義iψcφ(k2,,n)kii1是（A)第個(gè)原子軌道(C)第個(gè)分子軌道）第個(gè)雜化軌道（D)第個(gè)休克爾分子軌道18。[C]用紫外光照射某雙原子分子,使該分子電離出一個(gè)電子并發(fā)現(xiàn)該分子的核間距變短了，該電子是）從成鍵MO上電離出的(B)從非鍵MO上電離出的（C）從反鍵MO上電離出的）不能斷定從哪個(gè)軌道上電離出的19.[B］在s軌道上運(yùn)動(dòng)的一個(gè)電子的總角動(dòng)量為31232(A)0（）(C）(D)hhh220.[D]對(duì)于氫原子的ns態(tài),下列哪個(gè)是正確的：ψψψR(shí)（）2dτ4r2dτ（B)2dτ4r2dτ22ψψ2RR（C)dτrdrdφ）4r2r22222nsψψ21.[B］就氫原子波函數(shù)和兩狀態(tài)的圖像，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是2p4pxx原子軌道的角度分布圖相同（C）徑向分布圖不同電子云圖相同（）界面圖不同1111?22.[A,C］H的H，此種形式已采用了下列哪幾種方法+222rrRba（）波恩—奧本海默近似（C)原子單位制（）單電子近似（）中心力場(chǎng)近似23.[D]物質(zhì)顏色的產(chǎn)生是由于吸收了）紅外光(B)微波(C)紫外光(D)可見光24。［D］Pauli原理的正確敘述是（）電子的空間波函數(shù)是對(duì)稱的(B)電子的空間波函數(shù)是反對(duì)稱的（C）電子的完全波函數(shù)是對(duì)稱的（D)電子的完全波函數(shù)是反對(duì)稱的25.[B]在＋H→H的反應(yīng)中,下列的哪一種說(shuō)法是正確的？2(A)吸收能量；（）釋放能量；（C)無(wú)能量變化；（D)吸收的能量超過(guò)釋放的能量26.［D]組成有效分子軌道需要滿足下列哪三條原則?(A)對(duì)稱性匹配，能級(jí)相近，電子配對(duì)；(B)能級(jí)相近，電子配對(duì)，最大重疊；（C)對(duì)稱性匹配，電子配對(duì),最大重疊;（）對(duì)稱性匹配，能級(jí)相近，最大重疊;27.[B]下列分子的基態(tài)中哪個(gè)是三重態(tài)?（）228。［A]下列哪種分子或離子鍵能最大？(A)2）2-（C)2+29.［C]H分子的簡(jiǎn)正振動(dòng)方式有幾種？(B)2(C)2）2+（D)22-2（A)一種）兩種（C）三種(D)四種30.［C］近紅外光譜產(chǎn)生的原因在于分子的哪一種躍遷?(A)電子躍遷）核躍遷(C)振動(dòng)—轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷(C）振動(dòng)能級(jí)躍遷三.填空題(10分）1.由于微觀粒子具有___波動(dòng)_____性和___粒子______性，所以對(duì)微觀粒子的_運(yùn)動(dòng)_____狀態(tài)，只能用統(tǒng)計(jì)的規(guī)律來(lái)說(shuō)明。波函數(shù)是描述__微觀粒子運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)函數(shù)式___________2。若一電子質(zhì)量m=9。1*10）以106m/s的速度運(yùn)動(dòng),則其對(duì)應(yīng)的德布羅意—31波長(zhǎng)為___h/mv=6.87＊10_m___（。626*10JS)-6-34—13.中的m稱為__磁量子數(shù)_____，由于在___磁場(chǎng)____中m不同的狀態(tài)能級(jí)發(fā)生nlm分裂4。P與D譜項(xiàng)間的越遷是__禁止_____的33135。原子基態(tài)的光譜支項(xiàng)___S_____原子基態(tài)的光譜支項(xiàng)____P____221/23/2?6.H分子的能量算符H＝，（以原子單位表示）其2方程為。7.具有100eV能量的電子,其德布羅意波長(zhǎng)是______0.1225nm____________。8。一維勢(shì)箱中粒子在基態(tài)時(shí)，在___l/2_______區(qū)間出現(xiàn)的幾率最大,加大勢(shì)箱的長(zhǎng)度，會(huì)引起系統(tǒng)的能量____降低__________。19.位能2的一維諧振子,其薛定諤方程是_________________________。V210.原子軌道的定義是：__原子中單電子波函數(shù)_______,每個(gè)原子軌道中最多可容納_2__個(gè)__自旋相反______的電子。決定一個(gè)原子軌道的量子數(shù)是__n,l，m_____，決定一個(gè)電子狀態(tài)的量子數(shù)是_n，l，m，m____。s11.氫原子波函數(shù)(,,)()))(,,()分別由量RrrrRr子數(shù)__n，l，m______、__n,l_____、_l，m____、___m___決定。12.在多電子原子中電子排布遵守三原則即：___Pauli________________，_______Hund____________，_____能量最低_______________。13.處于2p軌道上的電子，不考慮自旋時(shí)，有__3__種狀態(tài)，無(wú)外磁場(chǎng)存在時(shí)，電子的能量相同。當(dāng)有外磁場(chǎng)時(shí)，分裂為_____3____個(gè)能級(jí).在光譜支項(xiàng)P中有31______3_____個(gè)微觀狀態(tài)，在外磁場(chǎng)存在時(shí),分裂為____3__個(gè)能級(jí),這兩種分裂稱做____Zeeman_________現(xiàn)象。14。已知C原子的光譜項(xiàng)、P、S,它的光譜基項(xiàng)是__P_______。1313015。粒子處于=0.379+0.925時(shí)，表示粒子處于、狀態(tài)的幾率分別是_____0。144_________和______0。856___________。16。分子軌道理論中鍵級(jí)的定義是___凈成鍵電子數(shù)/2____________，一般情況下，鍵級(jí)越大，鍵能_越強(qiáng)_________，鍵長(zhǎng)__越短________。O的鍵級(jí)是2____2______,O的鍵級(jí)是____2。5______。+217。σ型分子軌道的特點(diǎn)是：關(guān)于鍵軸__圓柱形對(duì)稱_____、成鍵σ軌道節(jié)面數(shù)為_0___個(gè)、反鍵軌道節(jié)面數(shù)為__1__個(gè)、π型分子軌道的特點(diǎn)是:關(guān)于通過(guò)鍵軸的平面__反對(duì)稱______,成鍵π軌道節(jié)面數(shù)為__1__個(gè)，反鍵π軌道節(jié)面數(shù)為_2___個(gè)。18在兩個(gè)原子間，最多能形成___1___個(gè)鍵，__2____個(gè)π鍵。在形成分子軌道時(shí)，氧分子的（2p)軌道的能量比π軌道的能量__低__，氮分子的軌道的能量比(2p）軌道的能量__高_(dá)___。在硼分子中只有___兩個(gè)單電子pi__________鍵，鍵級(jí)是____1____。19用分子軌道理論處理H分子時(shí),得到基態(tài)能量為：E，式中近似等于2___氫原子基態(tài)__________的能量.用分子軌道理論處理丁二烯分子時(shí),得到基態(tài)能量為E1.618，式中近似等于____碳原子2p電子_______________的能量。上二式中的β是____不同_____（相同或不同中選一）.20在求解原子的薛定諤方程時(shí)，假定原子核不動(dòng),這稱為_Born-Oppenheimer_________近似。四、簡(jiǎn)要回答（15分）1。Plank能量量子化假設(shè)Plank假設(shè):黑體中原子或分子輻射能量時(shí)作簡(jiǎn)諧振動(dòng),它只能發(fā)射或吸收頻率為ν，數(shù)值為ε=hν整數(shù)倍的電磁波，及頻率為ν的振子發(fā)射的能量可以等于：0hν,1hν，2hν,3hν,…..，nhν。由此可見，黑體輻射的頻率為ν的能量，其數(shù)值是不連續(xù)的，只能為hν的倍數(shù),稱為能量量子化。2。Pauli不相容原理prncipl3.簡(jiǎn)單說(shuō)明處理多電子原子時(shí)自洽場(chǎng)模型的基本思想自洽場(chǎng)法假定電子i處在原子核及其他（n—1）個(gè)電子的平均勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，先采用只和i有關(guān)的近似波函數(shù)代替和r有關(guān)的波函數(shù)進(jìn)行計(jì)算、求解，逐漸逼近，直iij至自洽.4.簡(jiǎn)述變分原理那么變分原理說(shuō)明：??5。簡(jiǎn)述分子軌道理論.h=6。626×10J。sC=2。998×10m.s）—-3481e的0。01％，計(jì)算其位置的不確定量。hhpm1+位).33122213.求氫原子狀態(tài)的能量、角動(dòng)量大小及其在軸的分量3211E13.6eVn2113.61.51eV3212.1810J2.4210J181932MllMz4.寫出原子基態(tài)1S22S2電子組態(tài)的斯萊特(Slater)行列式波函數(shù)。(2)(4)(2)(2)(4)(4)11111s1s1s1s(2)(4)(2)(2)(3)(4)(4)114)22221s1s1s1s(2)(4)(2)(4)33332s2s2s2s(2)(4)(2)(2)(3)(4)(4)44442s2s2s2s5．已知一維勢(shì)箱的長(zhǎng)度為0。1nm，求：(1)n時(shí)箱中電子的de波長(zhǎng);(2）電子從n向