期中考試附答案

結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)期中考試班級：學(xué)號：姓名：分?jǐn)?shù)：一、判斷正誤（20分）1.(√)所謂定態(tài)是指電子幾率密度分布不隨時間改變狀態(tài).2.(×)類氫離子體系中,n不一樣l相同全部軌道角度分布函數(shù)都是相同.3.(×)電子云圖中黑點越密之處表示那里電子越多4.(√)氫原子中原子軌道能量由主量子數(shù)n來決定5.(×)d區(qū)元素外層電子構(gòu)型是ns1~26.(×)類氫離子體系實波函數(shù)與復(fù)波函數(shù)有一一對應(yīng)關(guān)系.7.(√)氫原子基態(tài)在r=a0單位厚度球殼內(nèi)電子出現(xiàn)幾率最大.8.(×)處理多電子原子時,中心力場模型完全忽略了電子間相互作用.9.(√)能夠用洪特規(guī)則確定譜項能量次序.10.(×)波函數(shù)是幾率密度.11.(√)當(dāng)原子中電子從高能級躍遷到低能級時，兩能級間能量相差越大，則輻射出電磁波波長越短。12.(√)波函數(shù)ψ是描述微觀粒子運動數(shù)學(xué)函數(shù)式13.(√)微觀粒子特征主要是波、粒二象性14.(√)2p有三個軌道，最多能夠容納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個運動狀態(tài)20.(√)電負(fù)性越大元素原子越輕易取得電子二、選擇正確答案（15分）1.[C]立方勢箱能量，粒子狀態(tài)數(shù)是 (A)1 (B)2 (C)3 (D)62.[C]立方箱中E15能量范圍內(nèi)有多少個能級(A)3(B)5(C)6(D)83.[D]若考慮電子自旋,類氫離子n=3簡并度為(A)3(B)6(C)9(D)184.[D]某原子電子組態(tài)為1s22s22p63s14d5,則其基態(tài)譜項為(A)5S(B)7S(C)5D(D)7D5.[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(fù)離子6.[D]He原子基態(tài)波函數(shù)是哪一個 (A) (B)(C) (D)7.[D]量子力學(xué)一個軌道(A)與玻爾理論中原子軌道等同(B)指n具備一定數(shù)值時一個波函數(shù)(C)指n、l具備一定數(shù)值時一個波函數(shù)(D)指n、l、m三個量子數(shù)具備一定數(shù)值時一個波函數(shù)。8.[D]在多電子原子中，各電子具備以下量子數(shù)，其中能量最高電子是(A)2，1，－1，1/2.(B)2，0，0，－1/2(C)3，1，1，－1/2(D)3，2，－1，1/29.[D]首先提出能量量子化假定科學(xué)家是 (A)Einstein (B)Bohr (C)Schrodinger (D)Planck10.[B]微粒在間隔為1eV二能級之間躍遷所產(chǎn)生光譜線波數(shù)應(yīng)為 (A)4032cm-1 (B)8066cm-1 (C)16130cm-1 (D)cm-1(1eV=1.602×1011.[C]以下條件不是合格波函數(shù)必備條件是 (A)連續(xù) (B)單值 (C)歸一 (D)有限12.[D]若，則ψ歸一化系數(shù)是 (A)5 (B)1/5 (C) (D)13.[C]以下函數(shù)中哪些是d/dx本征函數(shù) (A)coskx (B)sinkx (C)eikx (D)x214.[A],R,,皆已歸一化,則以下式中哪些成立 (A) (B)(C) (D)15.[C]雙原子分子AB，假如分子軌道中一個電子有90%時間在A原子軌道上，10%時間在B原子軌道上，描述該分子軌道表示式為：(A) (B)(C) (D)16.[C]兩個原子軌道形成份子軌道時，以下哪一個條件是必須 (A)兩個原子軌道能量相同 (B)兩個原子軌道主量子數(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合程度最大17.[B]當(dāng)i代表某原子第i個原子軌道時，意義是(A)第k個原子軌道 (B)第k個雜化軌道(C)第k個分子軌道 (D)第k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)覺該分子核間距變短了，該電子是 (A)從成鍵MO上電離出 (B)從非鍵MO上電離出(C)從反鍵MO上電離出 (D)不能斷定從哪個軌道上電離出19.[B]在s軌道上運動一個電子總角動量為 (A)0(B)(C)(D)20.[D]對于氫原子ns態(tài)，以下哪個是正確： (A)(B)(C)(D)21.[B]就氫原子波函數(shù)和兩狀態(tài)圖像，以下說法錯誤是 (A)原子軌道角度分布圖相同(B)電子云圖相同(C)徑向分布圖不一樣(D)界面圖不一樣22.[A,C]H2+，此種形式已采取了以下哪幾個方法(A)波恩-奧本海默近似(B)單電子近似(C)原子單位制(D)中心力場近似23.[D]物質(zhì)顏色產(chǎn)生是因為吸收了 (A)紅外光(B)微波(C)紫外光(D)可見光24.[D]Pauli原理正確敘述是 (A)電子空間波函數(shù)是對稱(B)電子空間波函數(shù)是反對稱(C)電子完全波函數(shù)是對稱(D)電子完全波函數(shù)是反對稱25.[B]在H＋H→H2反應(yīng)中，以下哪一個說法是正確？(A)吸收能量；(B)釋放能量；(C)無能量改變；(D)吸收能量超出釋放能量26.[D]組成有效分子軌道需要滿足以下哪三條標(biāo)準(zhǔn)？(A)對稱性匹配,能級相近,電子配對;(B)能級相近,電子配對,最大重合；(C)對稱性匹配,電子配對,最大重合;(D)對稱性匹配,能級相近,最大重合；27.[B]以下分子基態(tài)中哪個是三重態(tài)？(A)F2(B)O2(C)N2(D)H2+28.[C]以下哪種分子或離子鍵能最大？(A)O2(B)O2-(C)O2+(D)O22-29.[C]H2O分子簡正振動方式有幾個？(A)一個(B)兩種(C)三種(D)四種30.[C]近紅外光譜產(chǎn)生原因在于分子哪一個躍遷？(A)電子躍遷(B)核躍遷(C)振動—轉(zhuǎn)動能級躍遷(C)振動能級躍遷三.填空題（10分）1.因為微觀粒子具備___波動_____性和___粒子______性，所以對微觀粒子_運動_____狀態(tài)，只能用統(tǒng)計規(guī)律來說明。波函數(shù)是描述__微觀粒子運動數(shù)學(xué)函數(shù)式___________2.若一電子(質(zhì)量m=9.1*10-31kg)以106m/s速度運動,則其對應(yīng)德布羅意波長為___h/mv=6.87*10-6_m___(h=6.626*10-34JS-1)3.nlm中m稱為__磁量子數(shù)_____,因為在___磁場____中m不一樣狀態(tài)能級發(fā)生分裂4.3P1與3D3譜項間越遷是__禁止_____5.Na原子基態(tài)光譜支項___2S1/2_____F原子基態(tài)光譜支項____2P3/2____6.H2分子能量算符＝，(以原子單位表示）其Schrodinger方程為。7.具備100eV能量電子，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)幾率最大，加大勢箱長度，會引發(fā)系統(tǒng)能量____降低__________。9.位能一維諧振子，其薛定諤方程是_________________________。10.原子軌道定義是：__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______電子。決定一個原子軌道量子數(shù)是__n，l，m_____，決定一個電子狀態(tài)量子數(shù)是_n，l，m，ms____。11.氫原子波函數(shù)，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恪守三標(biāo)準(zhǔn)即：___Pauli________________，_______Hund____________，_____能量最低_______________。13.處于2p軌道上電子，不考慮自旋時，有__3__種狀態(tài)，無外磁場存在時，電子能量相同。當(dāng)有外磁場時，分裂為_____3____個能級。在光譜支項3P1中有______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原子光譜項1D、3P、1S，它光譜基項是__3P0_______。15.粒子處于=0.379+0.925時，表示粒子處于、狀態(tài)幾率分別是_____0.144_________和______0.856___________。16.分子軌道理論中鍵級定義是___凈成鍵電子數(shù)/2____________，通常情況下，鍵級越大，鍵能_越強_________，鍵長__越短________。O2鍵級是____2______，O2+鍵級是____2.5______。17.σ型分子軌道特點是：關(guān)于鍵軸__圓柱形對稱_____、成鍵σ軌道節(jié)面數(shù)為_0___個、反鍵σ軌道節(jié)面數(shù)為__1__個、π型分子軌道特點是：關(guān)于經(jīng)過鍵軸平面__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σ鍵，__2____個π鍵。在形成份子軌道時，氧分子σ(2p)軌道能量比π(2p)軌道能量__低__，氮分子σ(2p)軌道能量比(2p)軌道能量__高_(dá)___。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H2分子時，得到基態(tài)能量為：，式中α近似等于___氫原子基態(tài)__________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 ，式中α近似等于____碳原子2p電子_______________能量。上二式中β是____不一樣_____（相同或不一樣中選一）。20在求解原子薛定諤方程時，假定原子核不動，這稱為_Born-Oppenheimer_________近似。四、簡明回答（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作簡諧振動,它只能發(fā)射或吸收頻率為ν,數(shù)值為ε=hν整數(shù)倍電磁能,即頻率為ν振子發(fā)射能量能夠等于:0hν,1hν,2hν,3hν,…..,nhν.由此可見，黑體輻射頻率為ν能量，其數(shù)值是不連續(xù)，只能為hν倍數(shù)，稱為能量量子化。2.Pauli不相容原理泡利不相容原理（Pauli’sexclusionprinciple）指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同電子3.簡單說明處理多電子原子時自洽場模型基本思想自洽場法假定電子處于原子核及其余（n-1）個電子平均勢場中運動，先采取只和關(guān)于近似波函數(shù)代替和關(guān)于波函數(shù)進(jìn)行計算、求解，逐步迫近，直至自洽。4.簡述變分原理給定一個描述所研究體系哈密頓算符H和任意可歸一化并帶有適當(dāng)體系未知波函數(shù)參數(shù)函數(shù)Ψ，我們定義泛函：那么變分原理說明：，式中是該哈密頓算符具備最低能量本征態(tài)（基態(tài)）。當(dāng)且僅當(dāng)確切地等同于研究體系基態(tài)。上述變分原理是變分法基本原理，用于量子力學(xué)和量子化學(xué)來近似求解體系基態(tài)。5.簡述分子軌道理論（1）分子中單電子波函數(shù)稱為分子軌道。（2）分子軌道由原子軌道線性組合而成（3）原子軌道要有效組成份子軌道應(yīng)滿足：對稱性匹配，能量相近和最大重合三標(biāo)準(zhǔn)。（4）電子在分子軌道中分充滿足：能量最低原理，泡里原理和洪特規(guī)則。五、計算（40分）（me=9.11×10-31kgh=6.626×10-34J.sC=2.998×108m.s-1）一質(zhì)量為0.05kg子彈,運動速度為300ms-1,假如速度不確定量為其速度0.01%,計算其位置不確定量.2.寫出玻恩--奧本海默近似下Li+哈密頓算符及定態(tài)Schrod