結構化學期中考試(附答案)

,結構化學基礎期中考試班級：學號：姓名：分數(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來決定5.×)區(qū)元素外層電子構型是ns1~26.(×類氫離子體系的實波函數(shù)與復波函數(shù)有一一對應的關系.7.√氫原子基態(tài)在r=a的單位厚度的球殼內電子出現(xiàn)的幾率最大.08.×處理多電子原子時,中心力場模型完全忽略了電子間的相互作用.9.√可以用洪特規(guī)則確定譜項的能量順序.10.×波函數(shù)是幾率密度.11.√當原子中電子從高能級躍遷到低能級時，兩能級間的能量相差越大，則輻射出的電磁波的波長越短。12.√波函數(shù)ψ是描述微觀粒子運動的數(shù)學函數(shù)式13.√)微觀粒子的特性主要是波、粒二象性14.√)2p有三個軌道，最多可以容納6個電子15.×)n=1時，l可取0和116.(×主量子數(shù)n=3時，有3s，3p，3d，3f等四種原子軌道17.√)一組n，l，m組合確定一個波函數(shù)18.(√)一組n，l，m，ms組合可表述核外電子一種運動狀態(tài)20.√)電負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]立方勢箱的能量E，粒子的狀態(tài)數(shù)是42(A)1(B)2(C)3(D)622.[C]立方箱中E15的能量范圍內有多少個能級82(A)33.[D]若考慮電子的自旋,類氫離子n=3的簡并度為(A)3(B)6(C)9(D)184.[D]某原子的電子組態(tài)為1s2s2p3s4d,則其基態(tài)譜項為(B)5(C)6(D)822615(A)S(B)S(C)D(D)D57575.[C]下面那種分子電子離域能最大(A)已三烯(B)正已烷(C)苯(D)環(huán)戊烯負離子6.[D]原子的基態(tài)波函數(shù)是哪一個(A)(B)(2)(2)(2)(2)(C)(D)(2)(2)](2)(2)]7.[D]量子力學的一個軌道(A)與玻爾理論中的原子軌道等同(B)指n具有一定數(shù)值時的一個波函數(shù)(C)指n、l具有一定數(shù)值時的一個波函數(shù)(D)指n、l、m三個量子數(shù)具有一定數(shù)值時的一個波函數(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)，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家是(A)Einstein(B)Bohr(C)Schrodinger10.[B]微粒在間隔為的二能級之間躍遷所產生的光譜線的波數(shù)應為(B)-1(C)16130cm-1(D)2016cm-1(1eV=1.602×10J)(D)Planck(A)-1-19,11.[C]下列條件不是合格波函數(shù)的必備條件是(A)連續(xù)(B)單值(C)歸一(D)有限12.[D]若，則的歸一化系數(shù)是d5(A)5(B)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(D)2(A)(C)(B)(D)π||212π||2sind1000|R|dr1||dr1220015.[C]雙原子分子，如果分子軌道中的一個電子有90%的時間在A原子軌道上，10%的時間在的原子軌道上，描述該分子軌道的表達式為：(A)0.1(B)0.10.9abab(C)(D)0.90.122abab16.[C兩個原子軌道形成分子軌道時，下列哪一個條件是必須的(A)兩個原子軌道能量相同(B)兩個原子軌道的主量子數(shù)相同(C)兩個原子軌道對稱性相同(D)兩個原子軌道相互重疊程度最大17.[B當代表某原子的第i個原子軌道時，n的意義是iψcφ(k2,,n)kkiii1(A)第個原子軌道(C)第個分子軌道(B)第個雜化軌道(D)第個休克爾分子軌道18.[C]用紫外光照射某雙原子分子，使該分子電離出一個電子并發(fā)現(xiàn)該分子的核間距變短了，該電子是(A)從成鍵MO上電離出的(C)從反鍵MO上電離出的(B)從非鍵MO上電離出的(D)不能斷定從哪個軌道上電離出的19.[B]在s軌道上運動的一個電子的總角動量為31232(A)0(B)(C)(D)hhh2,20.[D]對于氫原子的ns態(tài)，下列哪個是正確的：ψψψdτ4rdτR(A)dτ4rdτ(B)(D)222222ψψ2RR(C)dτrdrsindφ224r2r222ψψ21.[B]就氫原子波函數(shù)和兩狀態(tài)的圖像，下列說法錯誤的是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(A)波恩奧本海默近似(C)原子單位制(B)單電子近似(D)中心力場近似23.[D]物質顏色的產生是由于吸收了(A)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(A)電子的空間波函數(shù)是對稱的(B)電子的空間波函數(shù)是反對稱的(C)電子的完全波函數(shù)是對稱的(D)電子的完全波函數(shù)是反對稱的25.[B]在＋H→H的反應中，下列的哪一種說法是正確的？2(A)吸收能量；釋放能量；(C)無能量變化；(D)吸收的能量超過釋放的能量26.[D]組成有效分子軌道需要滿足下列哪三條原則？(A)對稱性匹配,能級相近,電子配對;(B)能級相近,電子配對,最大重疊；(C)對稱性匹配,電子配對,最大重疊;(D)對稱性匹配,能級相近,最大重疊；27.[B]下列分子的基態(tài)中哪個是三重態(tài)？(A)228.[A]下列哪種分子或離子鍵能最大？(A)2(B)2-(C)2+29.[C]H分子的簡正振動方式有幾種？(B)2(C)2(D)2+(D)22-(D)四種2(A)一種(B)兩種(C)三種,30.[C]近紅外光譜產生的原因在于分子的哪一種躍遷？(A)電子躍遷(B)核躍遷(C)振動—轉動能級躍遷(C)振動能級躍遷三.填空題（10分）1.由于微觀粒子具有___波動_____性和___粒子______性，所以對微觀粒子的_運動_____狀態(tài)，只能用統(tǒng)計的規(guī)律來說明。波函數(shù)是描述__微觀粒子運動的數(shù)學函數(shù)式___________2.若一電子質量m=9.1*10以106m/s的速度運動,則其對應的德布羅意波長-31為___h/mv=6.87*10_m___(h=6.626*10JS)-6-34-13.中的m稱為__磁量子數(shù)_____,由于在___磁場____中m不同的狀態(tài)能級發(fā)生分nlm裂4.P與D譜項間的越遷是__禁止_____的33135.原子基態(tài)的光譜支項___S_____原子基態(tài)的光譜支項____P____221/23/26.H分子的能量算符H＝，以原子單位表示）其Schrodinger2方程為。7.具有100eV能量的電子，其德布羅意波長是______0.1225nm____________。8.一維勢箱中粒子在基態(tài)時，在___l/2_______區(qū)間出現(xiàn)的幾率最大，加大勢箱的長度，會引起系統(tǒng)的能量____降低__________。19.位能Vkx的一維諧振子，其薛定諤方程是_________________________。2210.原子軌道的定義是：__原子中單電子波函數(shù)_______，每個原子軌道中最多可容納_2__個__自旋相反______的電子。決定一個原子軌道的量子數(shù)是__n，l，m_____，決定一個電子狀態(tài)的量子數(shù)是_n，l，m，m____。s11.氫原子波函數(shù)(r,,)R(r)))(r,,R(r)分別由量子數(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，有__3__種狀態(tài)，無外磁場存在時，電子的能量相同。當有外磁場時，分裂為_____3____個能級。在光譜支項P中有31______3_____個微觀狀態(tài)，在外磁場存在時，分裂為____3__個能級，這兩種分裂稱做____Zeeman_________現(xiàn)象。14.已知C原子的光譜項、P、S，它的光譜基項是__P_______。1313015.粒子處于=0.379+0.925時，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的定義是___凈成鍵電子數(shù)/2____________，一般情況下，鍵級越大，鍵能_越強_________，鍵長__越短________。O的鍵級是2____2______，O的鍵級是____2.5______。+217.σ型分子軌道的特點是：關于鍵軸__圓柱形對稱_____、成鍵σ軌道節(jié)面數(shù)為_0___個、反鍵軌道節(jié)面數(shù)為__1__個、π型分子軌道的特點是：關于通過鍵軸的平面__反對稱______，成鍵π軌道節(jié)面數(shù)為__1__個，反鍵π軌道節(jié)面數(shù)為_2___個。18在兩個原子間，最多能形成___1___個鍵，__2____個π鍵。在形成分子軌道時，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軌道的能量__高____。在硼分子中只有___兩個單電子pi__________鍵，鍵級是____1____。19用分子軌道理論處理H分子時，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，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，假定原子核不動，這稱為_Born-Oppenheimer_________近似。,自洽場法假定電子i處在原子核及其他（n-1）個電子的平均勢場中運動，先采用只和i有關的近似波函數(shù)代替和r有關的波函數(shù)進行計算、求解，逐漸逼近，直至iij那么變分原理說明：，式中是該哈密頓算符的具有最低能量的本征態(tài)（基態(tài)）。??ehhpm1+33121121n21321181932Mz,4.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)((4)11111s1s1s1s(2)(4)(2)(2)(4)(4)1122221s1s1s1s(2)(4)((2)((4)33332s2s2s2s(2)(4)(2)(2)(4)(4)44442s2s2s2s5．已知一維勢箱的長度為0.1nm，求：(1)n時箱中電子的de波長；(2)電子從n向n躍遷時輻射電磁波的波長；(3)n時箱中電子的動能。1n2h22（1）Emv2，E，2l0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