结构化学复习题2011.doc

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一选择题1首先提出能量量子化假定的科学家是()(A)Einstein(B)Bohr(C)Schrodinger(D)Planck2微粒在间隔为1eV的二能级之间跃迁所产生的光谱线的波数应为()(A)4032cm-1(B)8066cm-1(C)16130cm-1(D)2016cm-1(1eV=1.602×10-19J)3下列条件不是合格波函数的必备条件是()(A)连续(B)单值(C)归一(D)有限4波函数y是()(A)几率密度(B)几率(C)电子云(D)原子轨道5波函数|y|2是()(A)几率密度(B)几率(C)电子云(D)原子轨道6已知一维势箱中运动的粒子的波函数为ψ(x)，则该粒子在和间出现的概率为()(A)(B)(C)(D)7若，则ψ的归一化系数是()(A)5(B)1/5(C)(D)8立方势箱的能量，粒子的状态数是()(A)1(B)2(C)3(D)69下列函数中哪些是d/dx的本征函数()(A)coskx(B)sinkx(C)eikx(D)x210一个2p电子可以被描述为下列6组量子数之一①2，1，0，1/2②2，1，0，-1/2③2，1，1，1/2④2，1，1，-1/2⑤2，1，-1，1/2⑥2，1，-1，-1/2氧的电子层结构为1s22s22p4，试指出4个2p电子在下列组合中正确的有()(A)①②③⑤(B)①②⑤⑥(C)②④⑤⑥(D)③④⑤⑥11B原子的基态为1s22s22p1，B原子的原子轨道有多少个()(A)2个(B)3个(C)5个(D)无穷多个12氢原子的px态，其磁量子数是下列的哪一个()(A)1(B)-1(C)|±1|(D)013B原子的基态为1s22s22p1，其光谱项是哪一个()(A)2P(B)1S(C)2D(D)3P 14He原子的基态波函数是哪一个()(A)(B)(C)(D)15Y,R,Q,F皆已归一化,则下列式中哪些成立()(A)(B)(C)(D)16Be3+的一个电子所处的轨道，能量等于氢原子1s轨道能，该电子所处的轨道可能是()(A)1s(B)2s(C)3p(D)4d17双原子分子AB，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A原子轨道上，10%的时间在B的原子轨道上，描述该分子轨道的表达式为：()(A)(B)(C)(D)18由n个原子轨道形成杂化原子轨道时，下列哪一个说法是正确的()(A)杂化原子轨道的能量低于原子轨道(B)杂化原子轨道的成键能力强(C)每个杂化原子轨道中的s成分必须相等(D)每个杂化原子轨道中的p成分必须相等19两个原子轨道形成分子轨道时，下列哪一个条件是必须的()(A)两个原子轨道能量相同(B)两个原子轨道的主量子数相同(C)两个原子轨道对称性相同(D)两个原子轨道相互重叠程度最大20价键理论用变分法处理氢分子，a、b分别表示两个氢原子，1、2分别表示两个电子，选用的试探函数是()(A)(B)(C)(D)21分子轨道理论用变分法处理氢分子，a、b分别表示两个氢原子，1、2分别表示两个电子，选用的试探函数是()(A)(B)(C)(D)22当fi代表某原子的第i个原子轨道时，的意义是()(A)第k个原子轨道(B)第k个杂化轨道(C)第k个分子轨道(D)第k个休克尔分子轨道23当fi代表i原子的某个原子轨道时，的意义是()(A)第k个原子轨道(B)第k个杂化轨道 (C)第k个分子轨道(D)第k个休克尔分子轨道24用价电子对互斥理论判断下列键角关系中，哪一个是不正确的()(A)NH3的键角大于H2O的键角(B)OF2的键角小于OCl2的键角(C)NH3的键角小于PH3的键角(D)中O-C-H键角大于H-C-H键角25用紫外光照射某双原子分子，使该分子电离出一个电子并发现该分子的核间距变短了，该电子是()(A)从成键MO上电离出的(B)从非键MO上电离出的(C)从反键MO上电离出的(D)不能断定从哪个轨道上电离出的26下列分子中哪一个磁矩最大()(A)N2+(B)Li2(C)B2(D)27下列分子中含有大П键的是哪一个()(A)OCCl2(B)HCN(C)H2C=C=CH2(D)C2H5OH28在八面体场中没有高低自旋络合物之分的组态是()(A)d3(B)d4(C)d5(D)d6(E)d729下列配位离子那个分裂能较大()(A)(B)(C)(D)30下列配位离子那个是低自旋的()(A)(B)(C)(D)31下列配位离子那个是反磁性的()(A)(B)(C)(D)32Fe原子的电子组态是3d64s2，形成水合物[Fe(H2O)6]2+，其磁矩为()(A)0(B)(C)(D)33某金属离子在弱八面体场中磁矩为4.9μB，在强八面体场中磁矩为0，该离子是()(A)Cr(Ⅲ)(B)Mn(Ⅱ)(C)Co(Ⅱ)(D)Fe(Ⅱ)34同一中心离子的下列构型配合物哪个分裂能大()(A)八面体(B)四面体(C)平面正方形35同一中心离子，下列那种配体分裂能大()(A)Cl-(B)NH3(C)H2O(D)CN-36下列配位离子中，哪个构型会发生畸变()(A)(B)(C)(D)37Fe3+的电子构型为3d6，的CFSE是多少()(A)0(B)4Dq(C)12Dq(D)24Dq 38化合物K3[FeF6]的磁矩为5.9μB,而K3[Fe(CN)6]的磁矩为1.7μB,这种差别的原因是()(A)铁在这两种化合物中有不同的氧化数(B)CN-比F-引起的配位场分裂能更大(C)氟比碳或氮具有更大的电负性(D)这两种化合物的构型不同39(1)六氟合铁(Ⅱ)(2)六水合铁(Ⅱ)(3)六水合铁(Ⅲ)三种配合物的d-d跃迁频率大小顺序()(A)(B)(C)(D)40Ni（3d84s2）与CO形成羰基配合物Ni(CO)n，式中n是()(A)6(B)3(C)4(D)541Ni与CO形成羰基配合物Ni(CO)4时，CO键会()(A)不变(B)加强(C)削弱(D)断裂42下列分子或离子作为配位体时,与中心离子只形成σ键的是()(A)Cl-(B)CN-(C)NH3(D)NO243在s轨道上运动的一个电子的总角动量为()(A)0(B)(C)(D)44已知，Y是归一化的，下列等式中哪个是正确的()(A)(B)(C)(D)45对于氢原子的ns态，下列哪个是正确的：()(A)(B)(C)(D)46就氢原子波函数和两状态的图像，下列说法错误的是()(A)原子轨道的角度分布图相同(B)电子云图相同(C)径向分布图不同(D)界面图不同47下列分子的键长次序正确的是()(A)OF->OF>OF+(B)OF>OF->OF+(C)OF+>OF>OF-(D)OF->OF+>OF48若以x轴为键轴，下列何种轨道能与py轨道最大重叠？()(A)s(B)dxy(C)pz(D)dxz49根据MO理论,正八面体络合物中的d轨道能级分裂定义为()(A)E(eg)-E(t2g)(B)E(eg*)-E(t2g)(C)E(t2g)-E(eg)(D)E(t2g*)-E(eg*)50等性的d2sp3杂化的杂化轨道波函数的一般形式为() (A)(B)(C)(D)51下列氯化物中，哪个氯的活泼性最差？()(A)C6H5Cl(B)C2H5Cl(C)CH2═CHCl(D)C6H5CH2Cl52考虑电子的自旋,氢原子n=3的简并波函数有几种()(A)3(B)9(C)18(D)153下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大()(A)六水合铜(Ⅱ)(B)六水合钴(Ⅱ)(C)六氰合铁(Ⅲ)(D)六氰合镍(Ⅱ)54单核羰基络合物Fe(CO)5的立体构型为()(A)三角双锥(B)四面体(C)正方形(D)八面体55四羰基镍的构型应为()(A)正八面体(B)平面三角形(C)四面体(D)正方形56H2+的，此种形式已采用了下列哪几种方法()(A)波恩-奥本海默近似(B)单电子近似(C)原子单位制(D)中心力场近似57对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是()(A)分子中电子在空间运动的波函数(B)分子中单个电子空间运动的波函数(C)分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)(D)原子轨道线性组合成的新轨道58含奇数个电子的分子或自由基在磁性上()(A)一定是顺磁性(B)一定是反磁性(C)可为顺磁性或反磁性59Rn,l(r)-r图中，R=0称为节点，节点数有()(A)(n-l)个(B)(n-l-1)个(C)(n-l+1)个(D)(n-l-2)个60物质颜色的产生是由于吸收了()(A)红外光(B)微波(C)紫外光(D)可见光61Pauli原理的正确叙述是()(A)电子的空间波函数是对称的(B)电子的空间波函数是反对称的(C)电子的完全波函数是对称的(D)电子的完全波函数是反对称的选择题参考答案1D2B3C4D5A6B7D8C9C10A、C11D12C13A14D15A16D17C18B19C20D21B22B23C、D24C25C26C27A28A29C30C31C32B33D34C35D36A37D38B39B40C41C42C43B44C45D46B47A48B49B50A 51A52C53A54A55C56A、C57B58A59B60D61D二填空题1具有100eV能量的电子，其德布罗意波长是———————————。2一维势箱中粒子在基态时，在__________区间出现的几率最大，加大势箱的长度，会引起系统的能量______________。3一个在一维方向自由运动的粒子其动能算符是————————————。在二维方向自由运动的粒子其动能算符是_______________________________。4位能的一维谐振子，其薛定谔方程是—————————————————。5原子轨道的定义是：_______________________，每个原子轨道中最多可容纳___个___________的电子。决定一个原子轨道的量子数是_______，决定一个电子状态的量子数是_____。6氢原子波函数，分别由量子数________、_______、_____、______决定。7径向分布函数的定义是_____________________________________，它的意义是_____________________________________，3d轨道的径向分布函数有_____个极大，____个节点。8类氢离子的能量公式是____________________，它与量子数_____有关，多电子原子的能量公式是__________________，它与量子数____________有关。He原子基态能量为_________________________。9氢原子中2p电子能量为___________，电离能为_________，角动量的绝对值为___________，角动量在空间取向有_________种。10在多电子原子中判断电子轨道能级高低的徐光宪准则是______________，在离子中判断电子轨道能级高低的徐光宪准则是______________。在原子中电子____填充5s轨道，_____填充4d轨道，电离时_____电离5s电子，_____电离4d电子。11在多电子原子中电子排布遵守三原则即：___________________，___________________，____________________。12电子组态是只考虑电子与核的作用、电子之间的相互排斥作用；若再考虑轨—轨作用、旋—旋作用，在同一电子组态中，可能有几个不同的________________；若再考虑轨—旋作用，一个__________下可能有几个__________。13处于2p轨道上的电子，不考虑自旋时，有____种状态，无外磁场存在时，电子的能量相同。当有外磁场时，分裂为_________个能级。在光谱支项3P1中有___________个微观状态，在外磁场存在时，分裂为______个能级，这两种分裂称做_____________现象。14已知C原子的光谱项1D、3P、1S，它的光谱基项是_________。 15粒子处于Y=0.379f1+0.925f2时，表示粒子处于f1、f2状态的几率分别是______________和_________________。16已三烯中的p电子，可看成长度为l的一维势箱中运动的粒子，该化合物的π电子从基态跃迁到第一激发态时所吸收光的波长是_____________________。17定域键是在___________原子间形成的化学键，离域键是在_____________原子间形成的化学键。价键理论认为化学键是________键，休克尔分子轨道理论讨论的是_________键。18分子轨道理论中键级的定义是________________，一般情况下，键级越大，键能__________，键长__________。O2的键级是__________，O2+的键级是__________。19为有效地形成分子轨道，必须满足三个条件，它们是：___________________、_________________、____________________，n个原子轨道能形成___个分子轨道。20σ型分子轨道的特点是：关于键轴__________________、成键σ轨道节面数为____个、反键σ轨道节面数为____个、π型分子轨道的特点是：关于通过键轴的平面_______________，成键π轨道节面数为____个，反键π轨道节面数为____个。21在两个原子间，最多能形成______个σ键，______个π键。在形成分子轨道时，氧分子的σ(2p)轨道的能量比π(2p)轨道的能量____，氮分子的σ(2p)轨道的能量比p(2p)轨道的能量______。在硼分子中只有_____________键，键级是________。22Cl的价层电子结构为3s23p5，价电子对互斥理论判断ClF3分子的价电子空间分布是______________，分子构型是_____________。23sp杂化轨道间夹角是________，其分子构型为___________。sp2杂化轨道间夹角是_________，其分子构型为__________。sp3杂化轨道间夹角是________，其分子构型为__________。dsp2杂化轨道间形成的分子构型为____________d2sp3杂化轨道间形成的分子构型为___________。24CS2中C采用_______杂化，分子构型是__________。NO2中N采用_______杂化，分子构型是__________。OF2中O采用_________杂化，分子构型是___________。25为有效地形成大П键，必须满足二个条件，它们是：___________________________________、____________________________________。丁二烯分子中有大П键_______，基态П电子能量是__________，大П键键能____________，离域能________。26用分子轨道理论处理H2分子时，得到基态能量为：，式中α近似等于_____________的能量。用分子轨道理论处理丁二烯分子时，得到基态能量为，式中α近似等于___________________的能量。上二式中的β是_________（相同或不同中选一）。27按晶体场理论,正四面体场中,中央离子d轨道分裂为两组,分别记为(按能级由低到高)_________和________,前者包括________________________，后者包括_____________________。 284n个π电子的共轭多烯烃电环合反应的立体选择性规律是___________________________，4n+2个π电子的共轭多烯烃电环合反应的立体选择性规律是________________________________。29用前线轨道理论处理双分子反应时，一分子的HOMO与另一分子的LUMO_________要匹配；电子由一分子的HOMO流向另一分子的LUMO时，应该是由电负性______原子流向电负性______原子且有利于________________________。30某原子采用d2sp3等性杂化时，可以形成：_______个杂化轨道，其化合物的构型是________________。每个轨道中所含s成份是_____。中心原子的配位数是_________。31共价型配合物一般采用___________________杂化，电价型配合物一般采用________________杂化。共价配合物的稳定性一般要比电价型配合物_______(好或差选一)。32络合物的中心原子的d轨道在八面体场中分裂成_____组能量不同的轨道；能量较高的是————。在四面体场中分裂成_____组能量不同的轨道，能量较高的是——————；在平面正方形场分裂成_______组能量不同的轨道，能量最高的是_______。33影响分裂能的因素主要有：（1）____________________________________，（2）_________________________________________，（3）_________________________________，（4）___________________________________。34有两份溶液，一是蓝色，另一个是蓝紫色。蓝色的是________________溶液。已知在17400cm-1处有最大吸收峰，则的分裂能是__________________，晶体场稳定化能_______________________。35在八面体场中，中心离子为d9时，会出现－泰勒变形，当配合物为压扁的八面体时，中心离子的电子排布方式为__________________。36中心离子的价轨道可分为两类，一类是σ型轨道，它们是：________________________________，另一类是π型轨道，它们是：___________________。π型轨道与配体形成π键后会影响_________的大小。37有三种配合物，其分裂能大小次序是______________________。其原因是CN-有_____________________，形成π分子轨道后，使分裂能_________；F-有___________________________，形成π分子轨道后，使分裂能___________。38Ni的电子构型是3d84s2，其羰基化合物的分子式应是_________，Mn的电子构型是3d54s2，羰基Mn的分子式应是_____________。羰基化合物中形成__________键。391924年，________________提出了实物微粒都具有波动性，1927年_____________提出了不确定关系。对物质波的统计解释是由____________提出的。为了得到描述粒子运动的波函数，______________提出了________________方程。40在求解原子的薛定谔方程时，假定原子核不动，这称为__________________近似。为了解释分子的立体构型，_______提出了杂化轨道理论。为了解释共轭分子的结构， __________提出了HMO分子轨道理论。41有两个氢原子，第一个氢原子的电子处于主量子数n=1的轨道，第二个氢原子的电子处于n=4的轨道。(1)原子势能较低的是______，(2)原子的电离能较高的是____。42在氮分子与金属形成配位键M—N≡N时，N2的____轨道上的一对电子提供给金属原子空轨道，形成____键，另一方面又以____轨道与金属d轨道形成____键，因此在N2的络合物中由于____键的形成，使N2活化了。填空题答案10.1225nm2l/2，降低3，45原子中单电子波函数y；2；自旋相反；n，l，m；n，l，m，ms6n，l，m；n，l；l，m；m7，电子在半径为r，单位厚度的球壳出现的几率，1,08，n，，nl，9-13.6/4eV，13.6/4eV，，310n+0.7l，n+0.4l，先，后，先，后11泡利原理，能量最低原则，洪特规则，3d54s1，3d104s112光谱项，光谱项，光谱支项133，3，3，3，塞曼143P0150.3792=0.144，0.9252=0.8561617两个，两个以上，定域，离域18净成键电子数/2，越强，越短，2,2.519能量相近，最大重叠，对称性匹配，n20圆柱形对称，零，1，反对称，1，2211，2，低，高，两个单电子p键，122三角双锥，T型23180°，直线型，120°，平面三角型，109°28´，四面体型，平面正方型，八面体型24sp，直线型，sp2，V型，sp3不等性，V型25每个原子提供一个相互平行的p轨道，总的p电子数要小于p轨道数的两倍，，基态П电子能量：，大П键键能：，离域能。26氢原子基态，C原子2p电子的能量，不同27eg，t2g，，28加热顺旋闭环，光照对旋闭环；加热对旋闭环，光照顺旋闭环；29对称性；较小，较大；有利于旧键的破坏与新键的生成。 306，正八面体,1/6，631轨型(n-1)dnsnp，外轨型nsnpnd，好322，，2，，4，33配合物的构型，配体的性质，中心离子的价态，中心离子所处周期数34，17400cm-1，12Dq=12´1740cm-13536，，分裂能37，空的能量较高的π轨道，加大，充满电子能量低的π轨道，减小38Ni(CO)4，Mn2(CO)10，σ-π配键39德布罗意，海森堡，玻恩，薛定谔，薛定谔40玻恩_奥本海默，鲍林，休克尔41(1)第一个;(2)第一个423sg;s;1pg;p;s-p三问答题1、如何将物理量表示成算符？如何求物理量的确定值和平均值？2、假定ψ1和ψ2是对应于能量E的简并态波函数，证明ψ=c1ψ1+c2ψ2同样也是对应于能量E的波函数。3、简述量子力学处理氢原子的主要过程。什么是单电子近似、中心力场近似？写出中心力场近似下的单电子薛定谔方程。4、s、p、d轨道的角度部分图象如何？定性画出角度函数在xz平面的图形。角度分布函数的节面数和量子数有何关系？已知某一个原子轨道有一个径向节面、两个角度节面，这是什么轨道?5、现有4s、4px、4py、4pz，，，，，等九个原子轨道，若规定z轴为键轴方向，则它们之间(包括自身间)可能组成哪些分子轨道?举例说明什么是s轨道、p轨道和d轨道。6．用分子轨道理论预测N2+、O2+及N22-、O22-、F22-能否稳定存在？它们的键长与其中性分子的键长有何关系？7．写出NO、CO、HCl等分子的电子组态？这些分子的磁性如何？用价键理论和分子轨道理论讨论B2分子结构和分子的磁性时，其结论有什么不同？8．用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释PbCl4、SbF4-、ClO2-、H2O、NH3、AsO43-、NH4+、BF4-、BeF42-的立体构型和成键情况。9、 用共价键理论讨论下列分子或离子中所存在的共价键类型及成键情况，并画出它们的几何构型。HgCl2、CS2、NO2、SO2、BF3、NF3、CH2=C=CH2、O3、CO32-、NO3-、[Cu(NH3)4]2+、[Fe(CN)6]4-、H2S。10、估计NO2，NO2+和NO2-中N—O键的相对强度。11．说明下列分子构型及存在的共轭大p键。丁二炔、苯乙烯、臭氧、BF3、HgCl2、C6H5Cl、C6H5CN、NO2、NO3-、CO32-、SO2、CO2、C6H5COOH。12、写出萘、乙烯分子的久期行列式、久期方程式、大П键。13．试用前线轨道理论解释：为什么乙烯加氢反应必须在催化剂存在情况下才能进行？C2H4+H2C2H614．在八面体场中，中心离子d轨道分裂为几组，能量变化情况如何。在四面体场中，中心离子d轨道分裂为几组，能量变化情况如何。15．为什么在过渡元素的配位离子中，八面体构型远较四面体构型多？16．影响晶体场分裂能的因素有那些？17、在第一系列过渡金属元素二价离子的水合热中，为什么Ni2+的水合热最大？18、为什么d4、d9电子结构的中心离子形成的配合物大都比较稳定？19、将烷烃和烯烃混合物通过AgNO3或AgClO4等银溶液可将烷烃、烯烃分离，这个反应既可用于色谱分离，也可用于工业分离，根据是什么?20、试用配合物的分子轨道理论阐明X-，NH3和CN-的配体场强弱的次序。四计算题1．已知电子、氢原子动能均为100eV，分别求这些粒子的波长。2．一维势箱中粒子处于状态时，动量p有无确定值？若有，求其确定值，若没有，求其平均值。3．已知一维势箱的长度为0.1nm，求：(1)n=1时箱中电子的deBroglie波长；(2)电子从n=2向n=1跃迁时辐射电磁波的波长；(3)n=3时箱中电子的动能。4．由斯莱特规则计算19号元素钾的3d和4s能级能量值，从而说明钾的最后一个电子是进入4s轨道而不是3d轨道。23号元素钒的电子组态为1s22s22p63s23p63d34s2，由斯莱特规则计算其3d和4s能级能量值，说明电离时先失去4s电子而不是3d电子。5．测量氢原子p电子的轨道角动量在z轴上的分量时，测得的结果总是下面几个数值之一：，0，。问当p电子的状态为：(1)，(2)，(3)时，在测量结果中，上述三个数值出现的概率各为多少?6．证明sp2杂化的各个杂化轨道是正交归一的，且满足单位轨道贡献规则。（） 7．用HMO方法处理丁二烯分子,计算各p分子轨道能级、波函数和p电子总能量。并计算分子处于基态、第一激发态、电离一个π电子变为正离子时的电荷密度、键级。8．用HMO法处理丙烯基。(1)求出能级和分子轨道；（2）说明丙烯基、丙烯基阳离子、丙烯基阴离子的电子排布和成键情况及离域能，并比较其稳定性。(3)求出电荷密度、键级和自由价，画出分子图。9．对于电子组态为d3的正四面体络合物,试计算：(1)分别处于高、低自旋时的能量；(2)如果高、低自旋状态能量相同,说明D与P的相对大小。10．Cr3+的水溶液在17400cm-1处有一吸收峰，试问晶体场分裂能和晶体场稳定化能各是多少？分别用cm-1和kJ·mol-1表示11．已知Fe2+离子的水合热比无晶体场稳定化能时高出，计算的分裂能值。