结构化学复习题---.doc

复习题一一、单向选择题 1、 为了写出一个经典力学量对应的量子力学算符，若坐标算符取作坐标本身，动量算符应是(以一维运动为例) （ ） (A) mv (B) (C) 2、 丁二烯等共轭分子中电子的离域化可降低体系的能量，这与简单的一维势阱模型是一致的， 因为一维势阱中粒子的能量 （ ） (A) 反比于势阱长度平方 (B) 正比于势阱长度(C) 正比于量子数 3、 将几个简并的本征函数进行线形组合，结果 （ ）(A) 再不是原算符的本征函数 (B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变(C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变4、N2、O2、F2的键长递增是因为 （ ） (A) 核外电子数依次减少 (B) 键级依次增大 (C) 净成键电子数依次减少 5、下列哪种说法是正确的 （ ）(A) 原子轨道只能以同号重叠组成分子轨道(B) 原子轨道以异号重叠组成非键分子轨道(C) 原子轨道可以按同号重叠或异号重叠，分别组成成键或反键轨道6、下列哪组点群的分子可能具有偶极矩： （ ）(A) Oh、Dn、Cnh (B) Ci、Td、S4 (C) Cn、Cnv 、7、晶体等于: （ ）(A) 晶胞+点阵 (B) 特征对称要素+结构基元 (C) 结构基元+点阵8、 著名的绿宝石绿柱石，属于六方晶系。这意味着 （ ） (A) 它的特征对称元素是六次对称轴 (B) 它的正当空间格子是六棱柱 (C) 它的正当空间格子是六个顶点连成的正八面体9、布拉维格子不包含“四方底心”和 “四方面心”，是因为它们其实分别是： （ ） (A) 四方简单和四方体心 (B) 四方体心和四方简单 (C) 四方简单和立方面心10、某晶面与晶轴x、y、z轴相截, 截数分别为4、2、1，其晶面指标是 （ ） (A) (124) (B) (421) (C) (1/4,1/2,1) 11、与结构基元相对应的是: （ ） (A) 点阵点 (B) 素向量 (C) 复格子12、“CsCl型晶体的点阵为立方体心点阵”这一表述 （ ） (A) 正确. (B) 不正确, 因为立方体心不是一种点阵. (C) 不正确, 因为CsCl型晶体的点阵为立方简单点阵. 13、空间格子共有多少种形状和形式: （ ） (A) 8, 32 (B) 7, 14 (C) 4, 5 14、 晶面作为等程面的条件是: （ ） (A) h=nh*, k=nk*, l=nl* (n为整数) (B) h=mh*, k=nk*, l=pl* (m、n、p为整数) (C) h=rh*, k=sk*, l=tl* (r、s、t为分数) 15、在离子晶体中，决定正离子配位数的关键因素是 （ ） (A) 正负离子半径比 (B) 正负离子电价比 (C) 正负离子电负性之比 16、某种离子晶体AB被称为NaCl型, 这指的是 （ ） (A) 它的化学组成 (B) 它的结构型式 (C) 它的点阵型式17、原子的轨道角动量绝对值为 （ ）(A) l（l+1）2 (B) (C) l18、分子轨道的定义是 （ ）(A) 描述分子中电子运动的状态函数 （B）分子空间运动的轨道（C）分子中单个电子空间运动的轨道 （D）描述分子中单个电子空间运动的状态函数19、氢原子的轨道角度分布函数Y10的图形是 （ ）（A）两个相切的圆 （B）“8”字形（C）两个相切的球面 （D）两个相切的实心球20、反式二氯乙烯所属点群为 （ ）（A）C3 （B）D3d （C）C2h （D）C2v110 ：B,A,B,C,C,C,C,A,A,A 1020 ：A,C,B,A,A,B,B,D,C,C 二. 填空题 1、函数：，中，是算符的本征函数的是 ，其本征值分别是 。 ex，sinx；1，1；2、氢原子的3Pz状态的能量为 eV。角动量为 ，角动量在磁场方向的分量为 ；它有 个径向节面， 个角度节面。/2；0；1；1； 3、衍射指标规定了 ，晶面指标h*k*l*规定了 ，两者的关系是 。衍射方向；晶面方向；三. 简答题 1、请找出下列叙述中可能包含着的错误，并加以改正： 原子轨道（AO）是原子中的单电子波函数，它描述了电子运动的确切轨迹. 原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷. 原子轨道的绝对值平方就是化学中广为使用的“电子云”概念，即几率密度. 若将原子轨道乘以任意常数C，电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍. 1、解：错误1. “它描述了电子运动的确切轨迹”。改正: 它并不描述电子运动的确切轨迹.根据不确定原理, 原子中的电子运动时并没有确切的轨道.错误2.“原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷”。改正: 原子轨道的正、负号分别代表波函数的位相.错误3. “电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍”。改正: 电子在每一点出现的可能性不变（根据玻恩对波函数物理意义的几率解释）.2、将2p+1与2p-1线性组合得到的2px与2py, 是否还有确定的能量和轨道角动量分量？为什么？2、解：有确定的能量，但没有确定的轨道角动量分量。因为2p+1与2p-1线性组合得到的2px与2py，其主量子数没变，所以能量不变，但后者是实波函数，没有确定的轨道角动量分量.四计算题 试用HMO法确定线形的和三角形的状态哪种更稳定些？解：直线形时：，； 三角形时：，； 两者比较，E三角较大，更稳定些。五计算题 CN分子的远红外光谱中，相邻谱线间距平均为3.7978,求该分子的核间距（按刚性转子模型，相对原子质量C=12.011，N=14.006，h=6.62610-34J.Hz-1）解：； ；六计算题 对某立方晶系AB型金属氧化物，用波长为=154.18pm的X射线得到粉末衍射图, 各衍射线的角如下表.线号(度)sin2h2+k2+l22/(4a2)118488221472331180437373539343647045752903854930(1) 计算并填写上述表格. (2) 判断该晶体的点阵型式.(3) 计算晶胞常数a. 解(1) 略 (2) 由上表的衍射指标平方和序列或衍射指标显示的全奇全偶规律,可知点阵型式为立方面心.(3) 由上表可求出2/(4a2)平均=0.03357, 所以,晶胞常数a=421pm复习是二一、单向选择题 1、离子n=4的状态有 （ ）（A）4个 （B）8个 （C）16个 （D）20个2、氢原子的轨道角度分布函数Y10的图形是 （ ）（A）两个相切的圆 （B）“8”字形（C）两个相切的球面 （D）球形 3、和的键能大小次序是 （ ）（A） （B）（C） （D）4、与C轴垂直的晶面的晶面指标是 （ ）（A）（112） （B）（100） （C）（010） （D）（001）5、CsCl晶体中，每个铯离子周围紧靠着的氯离子数目是 （ ）（A）4个 （B）6个 （ C）8个 （D）12个6、将几个非简并的本征函数进行线形组合，结果 （ ） (A) 再不是原算符的本征函数 (B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变(C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变7、 下列哪一条属于所谓的“成键三原则”之一： （ ）(A) 原子半径相似 (B) 对称性匹配 (C) 电负性相似8、下列哪些分子或分子离子具有顺磁性 （ ）(A) O2、NO (B) N2、F2 (C) O22+、NO+9、下列哪两种晶体具有不同的点阵型式: （ ）(A) NaCl与CsCl (B) NaCl与CaF2 (C) NaCl与立方ZnS 10、下列哪种性质是晶态物质所特有的： ( )(A) 均匀性 (B) 各向异性 (C) 旋光性11、点阵是: （ ） (A) 有规律地排布的一组点. (B) 按连接其中任意两点的向量平移而能复原的无限多个点. (C) 只沿特定方向平移而能复原的有限数目的点.12、在某立方晶体的X衍射粉末图上发现，h+k+l=奇数的衍射产生了系统消光，这种晶体具有下列哪种点阵？ （ ） (A) 立方体心 (B) 立方简单 (C) 立方面心13、六方晶胞的形状是 （ ） (A) 六棱柱 (B) 六个顶点的封闭凸多面体 (C) =90o，=120o的平行六面体14、划分正当晶格的第一条标准是 （ ）(A) 平行六面体 (B) 尽可能高的对称性 (C) 尽可能少的点阵点15、空间格子中, 顶点、棱心、面心对格子的贡献分别为 （ ） (A) 1/8, 1/4, 1/2 (B) 1, 1, 1 (C) 1, 1/2, 1/416、丁二烯等共轭分子中电子的离域化可降低体系的能量，这与简单的一维势阱模型是一致的， 因为一维势阱中粒子的能量 ( ) (A) 反比于势阱长度平方 (B) 正比于势阱长度 (C) 正比于量子数18 ： C,C,A,D,C,C,B,A 816 ： A,B,B,A,C,A,A,A二. 填空题 1、Li原子的哈密顿算符，在 近似的基础上是: 。定核：2、的轨道有 个径向节面，有 个角度节面。1；1。3、氢原子状态的能量是 eV，角动量是 ，角动量在磁场方向（z方向）的分量是 。 0。4、苯分子中有 大键，它属于 点群；反式二氯乙烯分子中有 大键，它属于 点群，H2O分子属 点群，有 个群元素。 5、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素共 种。 86、组成晶体的最小单位叫 ，根据其特征对称元素可分为 晶系。晶胞；7个三. 简答题 1. 简述几率密度和几率概念:解：几率密度和几率: 对于定态波函数(q)， *(q)(q)代表在空间q点发现粒子的几率密度, 其量纲是L-3（L代表长度）. 而*(q)d代表在空间q点附近微体积元d内发现粒子的几率，是无量纲的纯数; *(q)d代表在无穷空间中发现粒子的总几率, 对于归一化波函数, 此积分为一.2. 简并态和非简并态:解：简并态和非简并态: 几个互相独立的波函数，若对于某个算符（通常多指能量算符）具有相同的本征值，这种现象就是所谓的“简并性”，这些波函数代表的状态就称为简并态；反之即为非简并态.3、写出分子的电子组态，分析成键情况，解释其磁性。解： ，1个键，2个三电子键，总键级2，顺磁性分子；四计算题 计算环烯丙基自由基的HMO轨道能量。写出HMO行列式；求出轨道能级和离域能；比较它的阴离子和阳离子哪个键能大。解： x 1 1 1 x 1 =01 1 x , , ；可见阳离子键能大。五计算题 已知HI的纯转动光谱的谱线间的间隔是13.10cm-1，试用刚性转子模型求HI键长（I的相对原子质量为126.9）。解：； ； 复习题三一、 选择题（每题2分，共22分）1、下列哪个络合物的磁矩最大？- ( ) (A) 六氰合钴()离子 (B) 六氰合铁()离子 (C) 六氨合钴()离子 (D) 六水合锰()离子 2、下列波函数中量子数n、l、m具有确定值的是（ ）（A） （B） （C） （D） 3、乙烷、乙烯、乙炔中，质子化学位移的值依次是（ ）。（A）乙烷乙烯乙炔（B）乙烷乙炔乙烯（C）乙炔乙烯乙炔4、如果是一维势箱中电子最低能态的能量，则电子在E3能级的能量是 （A）2 （B）4 （C）9 （D）185、氢原子3P径向函数对r做图的节点数为（ ）（A）0（B）1（C）2（D）36、化合物CO、CO和（CH）2CO中，碳氧键键长是（ ）（A）CO最长，CO2最短 （B）CO2最长，（CH3）2CO最短（C）一样长 （D）CO最短，（CH3）2CO最长7、反式二氯乙烯所属点群为（ ）（A）C3 （B）D3d （C）C2h （D）C2v8、测不准关系的含义是指（ ）（A） 粒子太小，不能准确测定其坐标； （B）运动不快时，不能准确测定其动量(C) 粒子的坐标的动量都不能准确地测定； （D）不能同时准确地测定粒子的坐标与动量9、下列分子中，键角最大的是（ ）（A）H2O （B）NF3 （C）NH3 （D）OF210、下列化合物中，C1的活泼性最强的是（ ） （A）C6H5Cl （B）C6H5CH2Cl （C）(C6H5)2CHCl （D）（C6H5）3CCl11、3种配合物：中有d-d跃迁光谱的是 （A） （B） （C） （D）和二、填空题（每空2分，共20分）1能量为100eV的自由电子的德布罗依波波长为、 cm. 122.5pm2、氢原子的一个主量子数为n=3的状态有 9 个简并态。3、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素是 共8种。4、氢原子的3Px状态的能量为 eV。角动量为 ;角动量在磁场方向的分量为 无确定值 ；它有 1 个径向节面， 1 个角度节面。5、氟原子的基态光谱项为 2p3/2 6、与氢原子的基态能量相同的Li的状态为 3S，3P，3d 三、（共16分）（1）和中的有效离子半径哪个大？（2）中d电子的CFSE用表示是多少？（3）估算两者的磁矩；（4）推测两者是否具有理想的八面体构型（前者高自旋，后者低自旋）。解：（1）中的有效离子半径较大；（2）；（3）（4）六水合铁有小畸变，六氰合铁为理想八面体构型。 各4分四、（共14分）计算环烯丙基自由基的HMO轨道能量。写出HMO行列式；求出轨道能级和离域能；比较它的阴离子和阳离子哪个键能大。五、（共10分）金属镍为A1型结构，原子间最近接触间距为2.482，计算它的晶胞参数和理论密度。(M=58.71)解： A1型结构, +5分 5分六、（共8分）已知sp2杂化轨道为：；（1）求出；（2）证明和正交。解：(1)依杂化三原则可求出：（2）七、（共10分）已知HI的纯转动光谱的谱线间的间隔是13.10cm-1，试用刚性转子模型求HI键长（I的相对原子质量为126.9）。解：； 5分； ； 5分 5分复习题三参考答案及评分标准一、DDBCB/DCDCD/C二、1、122.5pm; 2、9 ; 3、1，2，3，4，6，m, i。4、/2；无确定值；1；1；5、2p3/2; 6、3S，3P，3d三、（1）中的有效离子半径较大；（2）；（3）（4）六水合铁有小畸变，六氰合铁为理想八面体构型。 各4分 四、 （14分=3分+3分+4分）x 1 1 1 x 1 =01 1 x , , ；可见阳离子键能大。五、（10）A1型结构, 5分+5分六、（8分）(1)依杂化三原则可求出：（2） 各4分七、（10分）； ； 5分 5分