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结构化学练习之原子结构习题附参考解答

原子结构习题

一、填空题（在划线处填上正确答案）

2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ?dinger 方程为________________ 。

2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：

()022-023021e 222241a r a r a ???? ??-???? ??π 则此状态的能量为 )(a ，

此状态的角动量的平方值为 )(b ，

此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，

此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，

此状态角度分布的节面数为 )(e 。

2103、写出 Be 原子的 Schr ?dinger 方程。

2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为

ψ= ()022-023021e 222241

a r a r a ???? ?

?-???? ??π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，

此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，

此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。

2105、原子轨道是原子中的单电子波函数，每个原子轨道只能容纳 ______个电子。

2106、H 原子的()φr,θψ,可以写作()()()φθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，

(b)， (c) 来规定。

2107、给出类 H 原子波函数

()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e

68120320220

23021-???? ??-???? ??π=ψ 的量子数 n ，l 和 m 。

2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值。

2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c

其中 1

31211210-ψψψψ和，，都是归一化的。那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ），角动量出现在 π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。

2110、氢原子中，归一化波函数

131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的）

所描述的状态，其能量平均值是（a ）R ，能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ，角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 z

π2，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。

2111、氢原子波函数()()()211

p 2p 2p 2C ，B ，A ψψψx z 中是算符H ?的本征函数是（a ），算符2H )的本征函数有（b ），算符Z

M ?的本征函数有（c ）。 2112、若一原子轨道的磁量子数为 m = 0，主量子数 n ≤3，则可能的轨道为____。

2113、氢原子处于定态z p 3ψ时的能量为（a ） eV ，原子轨道z p 3ψ只与变量（b ）有关， z p 3ψ与x p 3ψ（c ）

相同的简并态。

2114、氢原子中的电子处于123，，ψ状态时，电子的能量为（a ）eV ，轨道角动量为（b ） π2h ，轨道角

动量与 z 轴或磁场方向的夹角为（c ）。

2115、氢原子波函数()()

1cos 3e 681123200213200-???? ?????? ??π=-θa Zr a Z a Zr ψ的径向部分节面数（a ），

角度部分节面数（b ）。

2116、原子轨道的径向部分R (r )与径向分布函数的关系是（a ）。用公式表示电子出现在半径r =a 0、厚度为

100pm 的球壳内的概率为（b ）。

2117、基态H 原子单位体积中电子出现概率最大值在（a ）；

单位厚度的球壳体积中电子出现概率最大值在（b ）。

2118、氢原子处于321ψ态的电子波函数总共有（a ）个节面，电子的能量为（b ）eV ，电子运动的轨道角动

量大小（c ），角动量与 z 轴的夹角为（d ）。

2119、有一类氢离子波函数nlm ψ，已知共有两个节面，一个是球面形的，另一个是xoy 平面。则这个波

函数的 n ，l ，m 分别为（a ），（b ），（c ）。

2120、设氢原子中电子处在激发态 2s 轨道时能量为E 1，氦原子处在第一激发态

1s 12s 1时的2s 电子能量为E 2，氦离子He + 激发态一个电子处于 2s 轨道时能量为E 3，请写出E 1，

E 2，E 3的从大到小顺序。

2121、量子数为 L 和 S 的一个谱项有（a ）个微观状态。1D 2 有（ｂ）个微观状态。

2122、写出 V 原子的能量最低的光谱支项。( V 原子序数 23 ) _______________。

2123、Cl 原子的电子组态为 [ Ne ] 3s 23p 5，它的能量最低的光谱支项为____.

2124、请完成下列表格

2125、多电子原子的一个光谱支项为3D2，在此光谱支项所表征的状态中，原子的总轨道角动量等于（a）；

原子总自旋角动量等于（b）；原子总角动量等于（c）；在磁场中，此光谱支项分裂出（d）个蔡曼( Zeeman ) 能级。

2126、Ti 原子(Z = 22) 基态时能量最低的光谱支项为________________ 。

2127、写出下列原子基态时的能量最低的光谱支项：

(1) Be ( Z = 4 )

(2) C ( Z = 6 )

(3) O ( Z = 8 )

(4) Cl ( Z = 17 )

(5) V ( Z = 23 ) ( )

2128、写出基态S，V 原子的能量最低的光谱支项。

( 原子序数S：16 ；V：23 )

2129、求下列原子组态的可能的光谱支项。

(1) Li 1s22s1

(2) Na 1s22s22p63p1

(3) Sc 1s22s22p63s23p64s23d1

(4) Br 1s22s22p63s23p64s23d104p5

2130、写出基态Fe 原子(Z=26) 的能级最低的光谱支项。

2131、Co3+和Ni3+的电子组态分别是[Ar]3d6和[Ar]3d7，预测它们的能量最低光谱支项，。

2132、氢原子分别属于能级：(1) -R，(2) -R/9 ，(3) -R/25 的简并度为：，，。

2133、对n s1n's1组态，其总自旋角动量可为（a），其总自旋角动量z分量可为（b），总自旋角动量与z轴可能的夹角为（c）。

2134、H 原子(气态)的电离能为13.6 eV，He+(气态)的电离能为_______ eV。

2135、Li 原子基组态的光谱项和光谱支项为______________________ 。

2136、描述单电子原子运动状态的量子数( 不考虑自旋－轨道相互作用)是____________ 。

2137、在一定的电子组态下，描述多电子原子运动状态的量子数 ( 考虑自旋－轨道相互作用 ) 是

_________________________________ 。

2138、1eV 的能量是指_____________________。

1a.u. (原子单位) 的长度为________________。

1a.u.(原子单位) 的质量为______________。

1a.u. (原子单位) 的电荷为______________。

1a.u. (原子单位) 的能量为______________。

1a.u. (原子单位) 的角动量为______________。

2139、在径向分布函数图(D (r )－r ) 中，n s 原子轨道有（a ）个节点，n d 则有（b ）个节点，两者不同是因

为（c ）。

2140、对氢原子 1s 态：

(1) 2

ψ在 r 为_______________处有最高值； (2) 径向分布函数 224ψr π在 r 为____________处有极大值；

(3) 电子由 1s 态跃迁至 3d 态所需能量为_____________。

2141、B 原子基态时最稳定的光谱支项为2P 3/2，则 Cl 原子基态时最稳定的光谱支项为

_________________。

2142、氢原子s ψ1在 r =a 0和 r =2a 0处的比值为_____________。

2143、4f 轨道有个径向节面？角度节面？总节面数？

2144、两个原子轨道1ψ和2ψ互相正交的数学表达式为_______________。

2145、某多电子原子的一个光谱支项为3D 2。在此光谱支项所表征的的状态中，原子的轨道角动量为______，

原子的自旋角动量为______，原子的总角动量为___________，在外磁场作用下，该光谱支项将分

裂为_______个微观状态。

2146、量子数为L 和S 的一个谱项有多少个微观状态？

二、选择填空题（选择正确的答案填在后面的括号内）

2201、已知ψ=

Y R ? = ΦΘ??R ，其中Y R ,,,ΦΘ皆已归一化，则下列式中哪些成立？-------（） (A)?∞=021d r ψ ; (B)?∞=021d r R ; (C)??∞=0π2021d d φθY ; (D)?=π

021d sin θθΘ 2202、对氢原子Φ方程求解，以下叙述何者有错？-------（）

(A) 可得复数解()φΦm A m i ex p =

(B) 根据归一化条件数解1d ||202=?πφm Φ，可得 A=(1/2π)1/2

(D) 由Φ方程复数解线性组合可得实数解

2203、氢原子处于z p 2ψ状态时，电子的角动量--------- ( )

(A)在 x 轴上的投影没有确定值，其平均值为 1； (B)在 x 轴上的投影有确定值，其确定值为 1

(C)在 x 轴上的投影没有确定值，其平均值为 0 ； (D)在 x 轴上的投影有确定值，其值为 0

2204、氢原子处于z p 2ψ状态时，电子的角动量--------- ( )

(A)在 x 轴上的投影没有确定值，其平均值为 0

(B)在 x 轴上的投影没有确定值，其平均值为 1

(C)在 x 轴上的投影有确定值，其确定值为 0

(D)在 x 轴上的投影有确定值，其确定值为 1

2205、H 原子3d 状态的轨道角动量沿磁场方向有几个分量----------- ( )

(A) 5； (B) 4； (C) 3 ； (D) 2

2206、H 原子的s 轨道的角动量为 -------------------------------- ( )

(A) π2h ； (B) π22h (C) 0； (D) -π2h

2207、已知径向分布函数为D (r )，则电子出现在内径r 1= x nm ，厚度为 1 nm 的球壳内的概率P 为------ ( )

(A) P = D (x +1)∑-D (x ) ；(B) P = D (x ) ；(C) P = D (x +1) ；(D)()?+=

1d x x r r D P

2208、原子的电子云形状应该用 ______________________ 来作图。

(A) Y 2 ； (B) R 2 ； (C) D 2 ； (D) R 2Y 2

2209、径向分布函数是指 ----------------------------------- ( )

(A) R 2 ； (B) R 2d r ； (C) r 2R 2 ； (D) r 2R 2d r

2210、s n ψ对r 画图，得到的曲线有：-------------- ( )

(A) n 个节点； (B) (n +1) 个节点； (C) (n -1) 个节点； (D) (n +2) 个节点 2211、R l n ,(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

2212、已知 He +处于311ψ 状态，则下列结论何者正确？-------( )

(A) E = -R /9 ；（B ）简并度为 1；(C) 径向分布函数的峰只有一个；(D) 以上三个答案都不正确 2213、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是： ------------------- ( )

（Ａ）p 3ψ；（Ｂ）d 4ψ ；（Ｃ）p 2ψ ；（Ｄ）2s ψ

2214、Be 2+ 的 3s 和 3p 轨道的能量是： ------------------------- ( )

(A) E (3p) >E (3s)； (B)E (3p) < E (3s) ； (C) E (3p) = E (3s)

2215、试比较哪一个原子的 2s 电子的能量高？----------------------- ( )

(A) H 中的 2s 电子； (B) He +中的 2s 电子； (C) He ( 1s 12s 1 ) 中的 2s 电子

2216、在多电子原子体系中，采用中心力场近似的H

i ?可以写为：------------------------- ( ) ()i i i r εZe m H 0π-?π-=481 A 222?； ()∑≠00π+π-?π-=j i j i i i i r εe r εZe m H ,22224481 B ? ()()i

i i i r εe σZ m H 0π--?π-=481 C 222? 2217、Mg (1s 22s 22p 63s 13p 1) 的光谱项是：___________________ 。

(A) 3P ，3S ； (B) 3P ，1S ； (C) 1P ，1S ； (D) 3P ，1P

2218、组态为 s 1d 1的光谱支项共有：---------------------------- ( )

(A) 3 项； (B) 5 项； (C) 2 项； (D) 4 项

2219、He 原子光谱项不可能是： --------------------------------- ( )

(A) 1S ； (B) 1P ； (C) 2P ； (D) 3P ； (E) 1D

2220、基态 Ni 原子可能的电子排布为：

(A) 1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2 ；(B) 1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 1

由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为 3F 4，试判断它是哪种排布？---------- ( )

2221、s 1p 2组态的能量最低的光谱支项是：------------------------- ( )

(A) 4P 1/2 ； (B) 4P 5/2 ； (C) 4D 7/2 ； (D) 4D 1/2

2222、已知 Ru 和 Pd 的原子序数分别为 44 和 46 ，其能量最低的光谱支项分别是 5F 5和 1S 0，则这两

个原子的价电子组态应为哪一组？

A B C D E Ru

s 2d 6 s 2d 6 s 2d 6 s 1d 7 s 1d 7 Pd s 2d 8 s 1d 9 s 0d 10 s 0d 10 s 2d 8

2223、钠原子的基组态是3s 1，激发组态为 n s 1(n ≥4)，n p 1(n ≥3)，n d 1(n ≥3)，试问钠原产生下列哪条谱线？

(A) 2D 3/2 → 2S 3/2 ； (B) 2P 2 → 3D 2 ； (C) 2P 3/2 → 2S 1/2 ； (D) 1P 1 → 1S 0

2224、三价铍离子 ( Be 3+ ) 的 1s 轨道能应为多少 -R ? --------------------- ( )

(A) 13.6 ； (B) 1 ； (C) 16 ； (D) 4 ； (E) 0.5

2225、银原子光谱的特征峰为双峰是因为：------------------ ( )

(A) 自旋－自旋偶合； (B) 自旋－轨道偶合； (C) 轨道－轨道偶合； (D) 有不同价态的银 2226、在 s 轨道上运动的一个电子的总角动量为： ------------------ ( )

(A) 0 ； (B) 2πh 23； (C) 2πh 21 ； (D) 2πh 2

3 2227、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数 ( n ，l ，m ，m s )中，合理的是：------------------ ( ) (A) ( 2， 1， 0， 0 )； (B) ( 0， 0， 0， 1/2 ) ； (C) ( 3， 1， 2， 1/2 )

(D) ( 2， 1， -1， -1/2 ) ； (E) ( 1， 2， 0， 1/2 )

2228、对于单电子原子，在无外场时，能量相同的轨道数是：------------------- ( )

(A) n 2 ； (B) 2(l +1) ； (C) 2l +1； (D) n -1； (E) n -l -1

2229、处于原子轨道()φθr ,,322ψ中的电子，其轨道角动量向量与外磁场方向的夹角是：------------- ( )

(A) 0° (B) 35.5° (C) 45°

2230、已知一个电子的量子数 n ， l ， j ， m 分别为 2，1，3/2，3/2，则该电子的总角动量在磁场方向

的分量为：---------------------------- ( )

(A) 2πh ； (B) 2πh 23 ； (C) 2π-h 23 ； (D) 2πh 2

1设在球坐标系中， 2231、玻尔磁子是哪一种物理量的单位：---------------------------- ( )

(A) 磁场强度； (B) 电子在磁场中的能量； (C) 电子磁矩； (D) 核磁矩

2232、基态钠原子的价层电子组态为3s 1，其激发态可为n s 1(n ≥4)，n p 1(n ≥3)，n d 1(n ≥3)，n f 1(n ≥4)，问

下列各种跃迁中，哪个是允许的跃迁？---------------- ( )

(A) 2D 3/2 → 2S 1/2 ； (B) 3P 2 → 3D 2 ； (C) 2F 7/2 → 2D 5/2 ； (D) 1P 1 → 1S 0

2233、对氢原子基态的Y 函数，下列结论哪个是错误的：-----------------------------( )

(A)

π=??ππ4d d sin 020φθθ ； (B) 1d d sin 0202020,2=??ππφθθΘΘ； (C) 1d d sin 020=??ππ

φθθ； (D)π=410,0Y

2234、已知，Y 是归一化的，下列等式中哪个是正确的：-----------------------------( )

(A)

4d d sin 02020,1π=??ππφθθY ； (B) 1d 2=r ψ ； (C) ()()r r r τφθr R φθd d ,,22200=??2π=π=ψ； (D) π=??4d d sin cos 2φθθθ

2235、对于氢原子的ns 态，下列哪个是正确的：-----------------------------( )

(A)τr τψψd 4d 222??π= ； (B)τr τR ψd 4d 222?

?π= ； (C)

φθθr r τR ψd d sin d d 222????=； (D)22224ns ψR r r π= 2236、就氢原子波函数x ψp 2和x ψp 4两状态的图像，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

2237、钪原子(Sc)的电子排布为[Ar]3d 14s 2，这是根据：

(A)E E d 3s 4< ； (B)E E d 3s 4>； (C)使体系总能量保持最低； (D)轨道能高低次序

2238、１原子单位质量是：----------------------------------------------( )

(A) 1.6×1027-kg ； (B) 0.91×1031-kg ； (C) 1.6×1030-kg ； (D) 0.91×1027-kg 2239、已知氢原子处于nlm ψ态，则在0～r 球面内电子出现的概率为：------------------- ( ) (A)2nlm ψ； (B)?r nlm r r ψ022d ；(C)()?r r r r D 02d ； (D φθr θr r

nlm ψd d d sin 200022???ππ (E)φθr θr r

nlm ψd d d sin 200022???ππ 2240、Cu 的光谱基项为2S 1/2，则它的价电子组态为哪一个？------------------------------ ( )

（A ）s 1d 10 ；（B ）s 2d 9 ；（C ）s 2d 10 ；（D ）s 1d 9 ； (E) s 2d 8

三、是非题（在正确的题号后画√，错误的题号后画×）

2301、在多电子原子中，单个电子的动能算符均为222

8?π-m

h 所以每个电子的动能都是相等的。 2302、原子轨道是指原子中的单电子波函数，所以一个原子轨道只能容纳一个电子。

2303、求解氢原子的Schr ?dinger 方程能自然得到 n ， l ， m ， m s 四个量子数。 2304、解H 原子()φΦ方程式时，由于波函数φm i e

要满足连续条件，所以只能为整数。 2305、z y x p 4p 4p 4,,ψψψ分别为：410141411,,ψψψ-。

2306、2p x 、2p y 、2p z 是简并轨道，它们分别可用三个量子数表示：

2p x ： (n =2， l =1， m =+1)

2p y ： (n =2， l =1， m =-1)

2p z ： (n =2， l =1， m =0 )

2307、对单电子原子来说，角量子数 l 确定后，它的轨道角动量矢量是能够完全确定的。

2308、在原子中，磁量子数m 相同的原子轨道角动量的大小不一定相同。

2309、在单电子原子中，磁量子数m 相同的轨道，其角动量的大小必然相等。

2310、已知氢原子2p z 电子云的角度分布图为相切于原点的两球面。下列说法正确者在括号内画 √，错

者画 × 。

（1）电子出现在该曲面(即两球面，下同)上任意两点的概率密度相等平；( )

（2）电子出现在该曲面上任意一点的概率密度总大于出现在曲面外面任意一点概率密度；

( )

（3）电子出现在该曲面内部的概率大于出现在曲面外部的概率； ( )

（4）电子出现在该曲面内部任意一点的概率密度总大于出现在曲面外部任意

一点的概率密度； ( )

（5）电子只在该曲面上运动。 ( )

2311、在径向分布图中，节点前后图像的符号恰好相反。

2312、氢原子 1s 态在离核 52.9 pm 处概率密度最大。

2313、氢原子 1s 轨道的径向分布函数最大值在r =a 0处的原因是1s 轨道在r =a 0处的概率密度最大。 2314、第四周期各元素的原子轨道能总是E （4s ）< E （3d ）。

2315、多电子原子中单电子波函数的角度部分和氢原子是相同的。

2316、由组态 p 2导出的光谱项和光谱支项与组态 p 4导出的光谱项和光谱支项相同，其能级次序也相同。 2317、电子自旋量子数 s = ±1/2。

2318、210ψ 与

z ψp 2代表相同的状态----------------- ( ) 2319、211ψ 与x

ψp 2代表相同的状态----------------- ( ) 2320、若)(r R nl 已归一化，则1)()(=?dr r r R R nl nl 。---------------- ( )

2321、离核愈近，值愈21s ψ大。---------------- ( )

2322、离核愈近，D (= r 2R 2) 值愈大。---------------- ( )

四、简答题

2401、回答有关 Li 2+ 的下列问题：

(1)写出 Li 2+ 的薛定谔方程；

(2)比较 Li 2+ 的 2s 和 2p 态能量的高低。

2402、氢原子中处于 z p 2ψ状态的电子，其角动量在x 轴和y 轴上的投影是否具有确定值？若有，其值是

多少？若没有，其平均值是多少？

2403、一个电子主量子数为 4，这个电子的 l ， m ， m s 等量子数可取什么值？这个电子共有多少种可

能的状态？

2404、对于H 原子2s 和2p 轨道上的电子，平均来说，哪一个离核近些？

()020230s 2e 21221a r a r a r R -???

? ??-???? ??=

()020230

p 2e 1621a r a r a r R -???? ?????? ??= （积分公式0!d e 10>=+∞

-?a a n x x n ax n ，）

2405、碳原子 1s 22s 22p 2组态共有 1S 0，3P 0，3P 1，3P 2，1D 2等光谱支项，试写出每项中微观能态数目及按照

Hund 规则排列出能级高低次序。

2406、对谱项 3P ， 1P ， 1D 和 6S 考虑旋轨偶合时，各能级分裂成哪些能级？

2407、求下列谱项的各支项，及相应于各支项的状态数：

2P ； 3P ； 3D ； 2D ； 1D

2408、求氢原子光谱中波长最短的谱线的波长值，这个波长值的能量有什么意义。

2409、给出 1s ， 2p 和 3d 电子轨道角动量的大小及其波函数的径向和角度部分的节面数。

2410、氢原子中的电子处在 3d 轨道之一，它的轨道量子数 n ，l ，m 的可能值各是多少？

2411、已知Li 2+处于φθ2sin )/exp(sin )/3(2002a a r r N -状态，确定轨道符号、节面数及其形状和

位置。

2412、已知Li 2+处于φθ2sin 2)0/exp(02sin )/3(a a r r N -状态，确定轨道节面数及其形状和位置。

2413、下面各种情况最多能填入多少电子：(1) 主量子数为n 的壳层；(2) 量子数为n 和l 的支壳层；(3) 一

个原子轨道；(4) 一个自旋轨道。

2414、某元素的原子基组态可能是s 2d 6，也可能是s 1d 7 实验确定其基态光谱支项为5F 5，请确定其组态。 2415、某元素的原子基组态可能是s 2d 3，也可能是s 1d 4 ，实验确定其能量最低的光谱支项为6D 1/2，请确定

其组态。

2416、指出氮原子下列五种组态的性质：基态、激发态或不允许。

1s 2s 2p 3s

(a) ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↓

(b) ↑↓ ↑↑ ↑ ↑ ↑

(d) ↑ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↓

(e) ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

2417、确定下列体系基态的多重性。

(1) a =2b ，二维势箱中10个电子；

(2) a =b =c ，三维势箱中11个电子；

(3) Cr(Z =24)原子的基谱项。

2418、考察钙原子的一个4s 电子激发到(i)4p 和(ii)3d 亚层的情况，推导两个组态的谱项和光谱支项，运用

下列选择定则，根据在这些激发态之间的跃迁来解释观察到的钙的发射光谱。 L =±1 J =±1，0 (J =0→J =0除外)

──┰┰─┰────┰┰───┰──

┃┃ ┃ ┃┃ ┃

──┸┸─┸────┸┸───┸──

2419、计算氢原子1s 电子离核的平均距离。

（已知：0e 1230s 1a -r αψ??????π1=， 1,0!d e 10->>=+∞-?n a a n x x n ax n ，）

2420、已知Li 2+处于θa r a r N a -r ψcos e 336000???? ?????? ?

?-=，根据节面规律判断，n ，l 为多少？并求该状态的能量。

五、证明题

2501、证明氢原子的Φ方程的复函数解()φΦm i 21e π21

±= 是算符φ

h M ??π=2?的本征函数。而实函数m φm φsin 1cos 1212211π=π=

φφ，不是M ?的本征函数。 2502、证明具有奇数个电子的体系总是具有偶数的多重度，具有偶数个电子的体系总是具有奇数的多重度。

六、计算题 6001、已知 Li 2+ 的 1s 波函数为

32130s 1e 27a r -α??????π=ψ

(1)计算 1s 电子径向分布函数最大值离核的距离；

(2)计算 1s 电子离核平均距离；

(3)计算 1s 电子概率密度最大处离核的距离。

（10!d e +∞

-=?n ax n a n x x ）

2602、已知类氢离子 sp 3杂化轨道的一个波函数为：

x p s 3sp 2

321φφψ+= 求这个状态的角动量平均值的大小。

2603、已知 H 原子的

()θa r a a r z cos e 241002130p 2-???? ??π=ψ 试回答：

(1) 原子轨道能 E 值；

(2) 轨道角动量绝对值│M │；

(3) 轨道角动量和 z 轴夹角的度数。

2604、已知 H 原子的一波函数为

()φθa r A φθr a r 2sin sin e ,,032

0-???

? ??=ψ 试求处在此状态下电子的能量E 、角动量 M 及其在z 轴上的分量M z 。 2605、氢原子基态波函数为0e 12130a r a -???

? ??π，求氢原子基态时的平均势能。 2606、H 原子中的归一化波函数121332023111-++=ψψψψc c c 所描述的状态的能量、角动量和角动量的

z 轴分量的平均值各为多少？121320311-ψψψ和，是H 原子的归一化波函数。

2607、计算基态氢原子中的电子出现在以 2a 0为半径的圆球内的概率。

0e 12

130s 1a -r α???? ??π=ψ ?????

????? ??+-=?32222e d e a a x a x x x ax ax n 2608、H 原子的z p 2ψ轨道上的电子出现在?=45θ的圆锥内的概率是多少？

()θa r a a Zr z cos e 1241020

23021p 2-???? ??π=ψ 2609、已知H 原子处在s 2ψ状态，求：

(1) 径向分布函数的极大值离核的距离；

(2) 概率密度极大值离核距离；

(3) 节面半径。

()00230s 2e 21221a r a r a r -???

? ??-???? ??=ψ。 2610、求出 Li 2+ 1s 态电子的下列数据：

(1) 电子概率密度最大处离核距离；

(2) 电子离核的平均距离；

厦门大学结构化学试卷

1、（10％）类氢离子的2s 轨道为： ()032220202, Zr a s e Zr r e a a m e ??????=?=????????h 其中试求径向函数极大值离核的距离，并给出He +2s 轨道的极大值位置。 2、（14％）利用Slater 规则，求Si 原子的第一、二电离能。 3、（15％）写出下列原子的基态光谱项：Si, S, Fe, Ti, Ar 。 4、（20％）a. 写出 O 22-， O 2-， O 2 和 O 2+的电子组态、键长次序和磁学性质； b. 有三个振动吸收带：1097 cm -1，1580 cm -1 和 1865 cm -1 ，它们被指定为是由 O 2， O 2+ 和 O 2-所产生的，指出哪一个谱带是属于O 2+的，为什么？ 5. （10％）以z 轴为键轴，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"。 s ， 2d z d xy ，d xy d yz ，d yz d yz ，d xz s ，d xy 6. （20％）指出下列分子所属的对称点群，并判断其旋光性和极性（并简要说明理由）。 (1) PF 3 (2) BF 3 (3) SO 42- (4) 二茂铁 (5) N ≡C ?C ≡N 7、（11％）若用二维箱中粒子模型，将并四苯（tetracene C 18H 12）的π电子限制在长900pm 、宽400pm 的长方箱中，计算基态跃迁到第一激发态的波长。 tetracene 基本常数： m e =9.11 x 10-31 kg; h =6.626 x 10-34 J .S; R = 13.6 eV=1.097 x 105 cm -1；a 0 = 0.53 ? 厦门大学《结构化学》课程期中试卷(2007)＿＿＿＿学院＿＿＿＿系＿＿＿＿年级＿＿＿＿专业主考教师：＿＿＿＿试卷类型：（A 卷/B 卷）

结构化学期末模拟试卷7

一、选择填空： 1．写出下列体系的Schr?dinger 方程：He+和H2 2. 某原子的一个光谱项为3D，问此光谱项中，包含有 ————个微观状态，在这些微观状态中：原子的总轨道角动量|L|=————；原子的总自旋角动量S=————；原子的总角动量|J|可能有哪些值——————。 3. Cu 的基谱项为2S1/2，与其基谱项不同的原子是（） A. Au B. Ag C. K D. Zn 4. Fe 的电子组态为：[Ar]3d64s2，其光谱基项为( ) A. 5D4 B. 3P2 C.5D0 D. 1S0 5. 写出d2 组态的所有光谱项——————，根据洪特规则，能量最低的光谱项为。 6．给出下列分子所属分子点群，判断其有无偶极矩和旋光性有无偶极矩有无旋光性分子点群熊夫里记号二氯甲烷 CH2Cl2 SF6 四氯化碳 CCl4 椅式环己烷 1,3,5,7-四甲基环辛四烯丙二烯 CH2=C=CH2 α溴代吡啶N Br 萘反式二氯乙烯 H2O2 7. NO 分子基态电子组态(分子轨道表示)为1σ22σ23σ24σ21π45σ22π1，其键级为2.5，分子有无磁性。（） 8. 如图所示的两个原子轨道沿z 方向接近时，形成( )轨道

A. σ B. σ* C. π D. π* E.对称性不匹配，不能形成有效的分子轨道。 9. 氢原子处在ψ310 状态，请粗略地画一下径向分布、波函数和电子云图形二、计算题 1．用HMO 法求解环烯丙基正离子离域π键的 1) 分子轨道波函数、能级、 2) 键级、电荷密度和自由价， 3) 画出分子图。 4) 试比较环烯丙基正离子与环烯丙基负离子的键长。 2.有一微观粒子在箱长为2L 的一维势箱中运动，处在n = 2 的状态中，计算： ① 粒子在 0 ≤ x ≤ L/2 区间中出现的几率； ② 粒子在 x=L/2 处出现的几率密度； ③ 粒子的动能三、回答问题富烯的HMO 波函数如下：(注：未按能级排序) φ1=0.602ψ3+0.372ψ4-0.372ψ5-0.602ψ6 φ2=0.5ψ1+0.5ψ2-0.5ψ4-0.5ψ5 φ3= 0.356ψ1-0.663ψ2+0.439ψ3-0.154ψ4-0.154ψ5+0.439ψ6 φ4= 0.709ψ1-0.180ψ2-0.377ψ3+0.301ψ4+0.301ψ5-0.377ψ6 φ5=0.372ψ3-0.602ψ4+0.602ψ5-0.372ψ6 φ6=0.247ψ1+0.523ψ2+0.429ψ3+0.385ψ4+0.385ψ5+0.429ψ6 求：①画出分子图；②指出富烯与亲电试剂发生反应的位置。(不要求计算过程)

应用化学《结构化学》期末考试试卷A答案

贵州师范大学2008 — 2009 学年度第一学期《结构化学》课程期末考试试卷评分标准 (应用化学专业用,A 卷；闭卷) 物理常数: m e = 9.109×10-31 kg; e = 1.602×10-19 C; c = 2.998×108 m/s; h = 6.626×10-34 J ·s; 一、填空题（本大题共20空，每空 2 分，共 40 分）请将正确答案填在横线上。 1. 结构化学是研究物质的微观结构及其宏观性能关系的科学。 2. 测不准原理意义是: 不可能同时准确测定微观体系的位置坐标和动量。 3. 态叠加原理是: 由描述某微观体系状态的多个波函数ψi 线性组合而成的波函数ψ也能描述这个微观体系的状态。 4. 若Schr?dinger (薛定谔)方程?ψ = E ψ成立，力学量算符?对应的本征值是 E 。 5. 变分原理: 用试探波函数求解所得到体系的能量总是不低于体系基态真实的能量。 6. H 2+成键轨道是 ψ1 ，反键轨道是 ψ2 ，电子总能量是ab S E ++= 11β α，键级为 0.5 。 7. 等性sp 3 杂化，杂化指数是 3 。该杂化轨道p p s s sp c c 22223φφ+=Φ,则2 1c +2 2c = 1 。 8. 根据休克尔分子轨道(HMO)理论，苯分子中六个π电子的离域能是: 2β 。 9. O 2分子的键级是 2 , 分子中有 2 个单电子，分子是顺磁性，磁矩为2.828 B. M.。 10. 丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H —C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是: ψ1 = 0.3717φ1 + 0.6015φ2 + 0.6015φ3 + 0.3717φ4, E 1 = α + 1.618β ψ2 = 0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3 - 0.6015φ4, E 2 = α + 0.618β ψ3 = 0.6015φ1 - 0.3717φ2 - 0.3717φ3 + 0.6015φ4, E 3 = α - 0.618β ψ4 = 0.3717φ1 - 0.6015φ2 + 0.6015φ3 - 0.3717φ4, E 4 = α - 1.618β 由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2, LUMO 是 ψ3 , 四个π电子的总能量是4α + 4.742β, 这四个π电子的稳定化能是 |0.742β| ; C (1)—C (2)之间总键级为 1.894 , C (2)—C (3)之间的总键级为 1.447 ; 已知碳原子的最大成键度是4.732，则C (1)的自由价为 0.838 , C (2)的自由价为 0.391 。二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 11. (A) 12. (C) 13. (D) 14. (A) 15. (A) 16. (D) 17. (D) 18. (D) 19. (B) 20. (B) 三、判断题(本大题共10小题，每小题1分，共10分):对的在括号内画√，错的画× 21. × 22. √ 23. √ 24. √ 25. √ 26. √ 27. √ 28. √ 29. √ 30. √ 四、名词解释(本题共5小题，每小题2分，共10分) 31. [分子]: 保持物质化学性质不变的最小微粒 32. [分子轨道]: 描述分子中电子运动状态的数学函数式 33. [算符]: 用于计算力学量的运算规则 34. [分裂能]: 配位中心原子(过渡金属原子或离子)在配位场作用下其d 轨道分裂为高能级和低能级，高–低能级差即分裂能 35. [John –Teller(姜泰勒)效应]: 过渡金属原子或离子在配位场作用下其d 轨道分裂后使d 轨道中电子分布不均而导致配合物偏离正多面体的现象五、计算题(本大题共4小题，任选两小题，每小题10分，共20分) 36. 对共轭体系: 将π电子简化为一维势箱模型，势箱长度约为1.3×10-9 米，计算π电子跃迁时所吸收光的最大波长。解：分子中共有10个π电子，电子排布为: 252 42322 21ψψψψψ。电子从能量最高的占据轨道5ψ跃迁到能量最低的轨道6ψ上所需要的能量: 19 2 93123422222210925.3) 103.1(101.98)10626.6()56(8)56(----?=??????-=-=?ml h E n (焦) ()() 1119 8 3410064.510 925.310998.210626.6---?=????=?=E hc λ(米)

结构化学试题及答案

兰州化学化学化工学院结构化学试卷及参考答案 2002级试卷A —————————————————————————————————————— 说明： 1. 试卷页号 5 , 答题前请核对. 2. 题目中的物理量采用惯用的符号，不再一一注明. 3. 可能有用的物理常数和词头： h Planck常数J·s=×10-123N=×10mol -31m=×10 电子质量kg e-34 0-9-12, n: 10 p : 10 词头：—————————————————————————————————————— 一．选择答案，以工整的字体填入题号前[ ]内。（25个小题，共50分）注意：不要在题中打√号，以免因打√位置不确切而导致误判 [ ] 1. 在光电效应实验中，光电子动能与入射光的哪种物理量呈线形关系：A .波长 B. 频率 C. 振幅 [ ] 2. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量A．不能同时精确测定 B．可以同时精确测定 C．只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 Yθφ)图,[ ] 3. (θφ的变化A．即电子云角度分布图，反映电子云的角度部分随空间方位,θφ的变化,反映原子轨道的角度部分随空间方位即波函数角度分布图，B. C. 即原子轨道的界面图，代表原子轨道的形状和位相 [ ] 4. 为了写出原子光谱项，必须首先区分电子组态是由等价电子还是非等价电子形成的。试判断下列哪种组态是等价组态： 21111 C. 2p2s2s2p B. 1sA．-2-，何者具有最大的顺磁性 , OO , O[ ] 5. 对于222-2- C．O A． B．OO222[] 6. 苯胺虽然不是平面型分子，但-NH与苯环之间仍有一定程度的共轭。据2此判断 A.苯胺的碱性比氨弱 B.苯胺的碱性比氨强 C.苯胺的碱性与氨相同 -的分子轨道与N相似：] 7. 利用以下哪一原理，可以判定CO、CN[2 A．轨

结构化学试卷(附答案)

《结构化学》课程 A 卷专业班级：命题教师：审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分）得分：分 1、自轭算符的本征值一定为实数。（） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。（） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。（） . 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（） 5、同核双原子分子中两个2p 轨道组合总是产生型分子轨道。（） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性的。（） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H π的具体形式。（） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n 点群。（） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。（） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。（）二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分）得分：分 — 1、关于光电效应，下列叙述正确的是：（） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大 2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到它的运动轨迹，这是由于下列何种原因：（） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密

C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、 | 4、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 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘可以使之归一化 ( ) A ． K B ． K 2 C ．K /1 D. K 5、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) ~ A ．是该算符的本征函数 B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数 D ．与该算符毫无关系 6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是：（） A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3) 7、处于状态2sin()x a a πψ= 的一维势箱中的粒子，其出现在x =2 a 处的概率密度为 ( ) A. 0.25ρ= B. 0.5ρ= C. 2/a ρ= D. ()1/2 2/a ρ= 8、 He +在321 ψ状态时，物理量有确定值的有 ( ) A ．能量 B ．能量和角动量及其沿磁场分量 ^ C ．能量、角动量 D ．角动量及其沿磁场分量 9、下列归一化条件正确的是（） A. ?∞ =02 1d r ψ B. ?∞ =02 1d r R C. ??∞ =0π 2021d d φθY D. ?=π 02 1d sin θθΘ 10、用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数（n, 1, m, m s ）中，正确

结构化学试卷附答案

结构化学试卷附答案Newly compiled on November 23, 2020

《结构化学》课程 A卷专业班级：命题教师：审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分）得分：分 1、自轭算符的本征值一定为实数。（） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。（） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。（） 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（） 5、同核双原子分子中两个2p轨道组合总是产生型分子轨道。（） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性的。（） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H 的具体形式。（） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n点群。（） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。（） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。（）二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分）得分：分 1、关于光电效应，下列叙述正确的是：（） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大

2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到它的运动轨迹，这是由于下列何种原因：（） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、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 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘可以使之归一化 ( ) A ． K B ． K 2 C ．K /1 5、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) A ．是该算符的本征函数 B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数 D ．与该算符毫无关系 6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是：（） A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3) 7、处于状态sin()x a πψ= 的一维势箱中的粒子，其出现在x =2 a 处的概率密度为 ( ) A. 0.25ρ= B. 0.5ρ= C. 2/a ρ= D. ()1/2 2/a ρ= 8、He +在321ψ状态时，物理量有确定值的有 ( ) A ．能量 B ．能量和角动量及其沿磁场分量 C ．能量、角动量 D ．角动量及其沿磁场分量

结构化学题库

结构化学题库及答案一选择性晶体结构 1. 金刚石属立方晶系，每个晶胞所包括的C原子个数为下列哪个数(B) A. 4 B.8 C.12 D.16 2. 在CsCl 型晶体中, 正离子的配位数是(B) A.6 B.8 C.10 D.12 3. 对于NaCl 晶体的晶胞体中所含的粒子, 下列哪种说法是正确的(D) A. 一个Na+和一个Cl- B.二个Na+和二个CI- C.三个Na+和三个Cl- D.四个Na+和四个CI- 4. 已知NaCl 晶体属于立方面心点阵式, 故其晶胞中喊有的结构基元数为(C) A.1 B.2 C.4 D.8 5. 在晶体中不会出现下列哪种旋转轴(D) A.2 次轴 B.3 次轴 C.4 次轴 D.5 次轴 6. 对于立方晶系的特征对称元素的定义，下列说法正确的是( A) (A) 四个三次轴(B)三个四次轴(C)六次轴(D)六个二次轴 7. 石墨晶体中层与层之间的结合是靠下列哪一种作用？( D) (A) 金属键(B)共价键(C)配位键(D)分子间力 8. 在晶体中，与坐标轴c 垂直的晶面，其晶面指标是下列哪一个？(A) (A)(001) (B) (010) (C)(100)(D)(111) 9. 用Bragg方程处理晶体对X射线的衍射问题，可将其看成下列的那种现象？ ( A) (A)晶面的反射(B)晶体的折射(C)电子的散射(D)晶体的吸收 10. Laue 法可研究物质在什么状态下的结构？( A) (A)固体(B)液体(C)气体(D)等离子体 11. 某元素单质的晶体结构属于A1 型面心立方结构，则该晶体的晶胞有多少个原子？( D) (A) 一个原子 (B)两个原子(C)三个原子(D)四个原子 12. 在下列各种晶体中，含有简单的独立分子的晶体是下列的哪种？( C) (A)原子晶体(B)离子晶体 (C)分子晶体(D)金属晶体 13. X 射线衍射的方法是研究晶体微观结构的有效方法，其主要原因是由于下列的哪种？( C) (A)X射线的粒子不带电(B) X射线可使物质电离而便于检测 (C) X 射线的波长和晶体点阵面间距大致相当 (D) X 射线的穿透能力强

结构化学期末试卷(A卷)

《结构化学》期末试卷（A 卷） ┄┄┄┄┄┄装┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄订┄ ┄┄┄┄┄┄线┄┄┄┄┄ 一、填空题：（25分） 1、氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（），此时原子不辐射能量，从（）向（）跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（）越大。 2、e x （）（填是或不是）合格波函数。 3、定态指某状态的电子在空间某点的（）不随着时间的变化而变化。 4、电子衍射不是电子之间的相互作用结果，而是电子本身运动所具有的干涉效应。对于大量电子而言，衍射强度大的地方，表明（），对于一个电子而言，衍射强度大的地方，表明（）。 5、CO 的电子组态为1σ22σ23σ24σ21π45σ2，则前线轨道是（）、（）。 6、1，3——丁二烯（）（填有或无）方香性，原因（）。 7、共轭己三烯休克尔行列式为（）。 8、事实证明Li 的2s 轨道能和H 的1s 轨道有效的组成分子轨道，说明原因（）、（）、（）。 9、np 2组态的光谱项为（）、（）、（）。 10、一维势箱中的粒子具有（），说明该体系的粒子永远运动，其位置算符不具有本征值，具有平均值为（）。 11、晶体宏观外形中的对称元素可有（）、（）、（）、（）四种类型；二、单选题：20分 1、下列状态为氢原子体系的可能状态是（）；该体系能量为（）： A 、2ψ310+3ψ41-1 B 、2ψ221+3ψ32-1 C 、2ψ21-1+3ψ342+3ψ410 D 、3ψ211+5ψ340+5ψ210 111111:() :13() :()139******** R E F R H R -+-+-+ 2、Ψ32-1的节面有（）个，其中（）个平面。 A 、3 B 、2 C 、1 D 、0 3、类氢体系的某一状态为Ψ43-1，该体系的能量为（）eV ，角动量大小为（），角动量在Z 轴上的分量为（）。 A 、-R/4 B 、-R/16 C 、-2R/9、 D 、 -h/2π E 、-h/π F 、-2h/2π

《结构化学》期末考试试卷(A)

只供学习与交流化学本科《结构化学》期末考试试卷（A ）（时间120分钟）一、填空题（每小题2分，共20分） 1、测不准关系：：__________________________ _____________________________________________。 2、对氢原子 1s 态, (1)2 ψ在 r 为_________处有最高值；(2) 径向分布函数 2 2 4ψr π 在 r 为 ____________处有极大值； 3、OF ， OF +， OF -三个分子中，键级顺序为________________。 4、判别分子有无旋光性的标准是__________。 5、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有____________。 6、NaCl 晶体的空间点阵型式为___________，结构基元为___________。 7 、双原子分子刚性转子模型主要内容：_ ________________________________ _______________________________________________。 8、双原子分子振动光谱选律为：_______________________________________, 谱线波数为_______________________________。 9、什么是分裂能____________________________________________________。 10、分子H 2，N 2，HCl ，CH 4，CH 3Cl ，NH 3中不显示纯转动光谱的有： __________________，不显示红外吸收光谱的分子有：____________。二、选择题（每小题2分，共30分） 1、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 2、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（D ）无法确定 3、下列氯化物中，哪个氯的活泼性最差？--------------------------------- ( ) (A) C 6H 5Cl (B) C 2H 5Cl (C) CH 2═CH —CH 2Cl (D) C 6H 5CH 2Cl 4、下列哪个络合物的磁矩最大？------------------------------------ ( ) (A) 六氰合钴(Ⅲ)离子 (B) 六氰合铁(Ⅲ)离子 (C) 六氨合钴(Ⅲ)离子 (D) 六水合锰(Ⅱ)离子 5、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) 6、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是：--------- ( ) (A) 16 12∏ (B) 18 14∏ (C) 18 16∏ (D)20 16∏ 学院：年级/班级：姓名：学号：装订线内不要答题

应用化学结构化学期末考试试卷B

应用化学结构化学期末考试试卷B Last updated on the afternoon of January 3, 2021

贵州师范大学2008—2009学年度第一学期《结构化学》课程期末考试试卷 (应用化学专业,B 卷；闭卷) 姓名学号学院年级专业本试卷共3页，满分100 e kg;e =×10-19 C;c =×108 m/s;h =×10-34 J ·s; 20空，每空2分，共40分）请将正确答案 1.结构化学是在原子、分子的水平上深入到电子层次，研究的科学。年，Heisenberg(海森堡)发现微观粒子不可能同时具有确定的坐标与动量，即测不准原理。该原理可用数学表达式来描述，此数学表达式是:。 3.用于描述诸如电子、原子、分子等微观粒子状态的合格波函数必须满足三个条件，即单值性、连续性和平方可积性。单值性是指。 4.若ψ是描述某电子运动状态的本征函数，是该电子的总能量算符，E 是该电子的总能量。若Schr?dinger(薛定谔)方程ψ=E ψ成立，则力学量算符对应的本征值应该是。 5.变分原理即用试探波函数 ψ求得的体系平均能量ē总是不低于体系基态真实的能量E 0。该原理的数学表达式是:。 6.若C 原子采用等性sp 3杂化，则杂化轨道 p p s s sp c c 22223φφ+=Φ的杂

化指数是。该杂化轨道,其中2 1c 和2 2c 分别表示。 7.根据HMO 理论，基态乙烯分子的两个π电子能量是2α+2β,基态苯分子的六个π电子能量是6α+8β。由此可知，苯分子中六个π电子的离域能是:。 8.求解H 2+的Schr?dinger(薛定谔)方程可得H 2+的两个分子轨道: ()b a ab S φφψ++= 2211, 能级是 ab S E ++= 11β α; ()b a ab S φφψ--= 221 2,能级是ab S E --= 12β α。因此，H 2+的电子总能量是，键级为。 9.研究表明,F 2分子的电子组态是:(σ1s )2<( s *)2<(σ2p )22p *)2 =(π2p *)2。由此可知F 2 分子的键级是,分子的磁矩为.。 10.理论研究表明，二亚甲基乙基双基分子结构中的中心碳原子的总成键度为，它是共轭体系中碳原子总键度最大的情况。通常定义某个碳原子的总成键度与的差值为该原子的自由价。根据休克尔分子轨道理论计算表明，丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H — C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是: ψ1=φ1+φ2+φ3+φ4,E 1=α+β ψ2=φ1+φφφ4,E 2=α+β ψ3=φφφ3+φ4,E 3=αβ ψ4=φφ2+φφ4,E 4=αβ 由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2,LUMO 是,四个π电子的总能量是;C (1)—C (2)之间总键级为,C (2)—C (3)之间的总键级为;则C (1)的自由价为,C (2)的自由价为。二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共2 确答案填在括号内。

结构化学第三章习题及答案

习题 1. CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极矩的方向如何？为什么？ 2. 下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？ 3. 按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2+ 的键强还是弱？为什么？ 4. 下列分子中，键能比其正离子的键能小的是____________________ 。键能比其负离子的键能小的是________________________ 。 O2，NO，CN，C2，F2 5. 比较下列各对分子和离子的键能大小： N2，N2+( ) O2，O2+( ) OF，OF–( ) CF，CF+( ) Cl2，Cl2+( ) 6. 写出O2+，O2，O2–和O22–的键级、键长长短次序及磁性。 7. 按分子轨道理论写出NF，NF+ 和NF–基态时的电子组态，说明它们的键级、不成对电子数和磁性。 8. 判断NO 和CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？ 9. HF分子以何种键结合？写出这个键的完全波函数。 10.试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构，说明基态时有几个不成对电子。 11.下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB–后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？ 12.OH分子于1964年在星际空间被发现。（a）试按分子轨道理论只用O原子的2 p轨道和H原子的1 s轨道叠加，写出其电子组态。（b）在哪个分子轨道中有不成对电子？（c）此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成，还是基本上定域于某个原子上？（d）已知OH的第一电离能为13.2eV，HF的第一电离能为16.05eV，它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能（15.8eV和18.6eV）的差值相同，为什么？（e）写出它的基态光谱项。 13.试写出在价键理论中描述H2运动状态的、符合Pauli 原理的波函数，并区分其单态和三重态。

结构化学期末考试试卷( C )

西南大学结构化学期末考试试卷（ C ) 一判断题（15 ） 1、( )在光电效应实验中，当入射光的频率增大，光电子的动能增大；入射光的强度越大，则光电流越大。 2、( )某状态的电子在空间某点的几率密度不随着时间的变化而变化，称此状态为定态。 3、( ) 保里原理是指等同粒子体系的波函数必须用slater行列式描述，符合反对称要求。 4、( ) 由于MO理论采用单电子近似, 所以在讨论某个电子的运动时完全忽略了其它电子的作用 5、( ) 具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子, 但不一定只有含奇数个电子的分子才能是顺磁性的。 6、( )晶体场理论认为, 中心离子与配位体之间的静电作用是络合物稳定存在的主要原因。 7、( )用HMO理论处理, 直链共轭烯烃的各π分子轨道都是非简并的。 8、( )顺磁性分子也有反磁性，但顺磁性大于反磁性。 9、( )晶体的所有宏观对称元素都是其微观对称元素。 10、( )某金属原子采用Ａ 1 堆积型式，其晶胞型式为简单立方。二选择题（20 ） 1、Ψ 321 的节面有（）个，其中（）个球面。 A、3 B、2 C、1 D、0 2、下列函数是算符d2/dx2的本征函数的是：（）；本征值为：（）。 A、3x4 B、SinX C、x2e x D、x3 E、3 F、-1 G、1 H、2 3、单个电子的自旋角动量的值是：（） :12/2:6/2 C: 6/4 D:3/4 A h B h h h ππππ 4、KCl属于NaCl型晶体，一个晶胞中含（）个K+ A、 1 B、2 C、 4 D、 6 5、下列络离子几何构型偏离正八面体最大的是（）： A、[Cu(H 2O) 6 ]2+ B、 [Co(H 2 O) 6 ]2+ C、 [Fe(CN) 6 ]3- D、[Ni(CN) 6 ]4- 6、CH 3-CH 2 -OH中OH质子的核磁共振峰发生分裂是由于 ( ) A、受邻近C核自旋的影响 B、受邻近O核自旋的影响 C、受邻近电子自旋的影响 D、受邻近H核自旋的影响 7、金属Cu晶体具有立方面心晶胞，则Cu的配位数为（），堆积类型为（）。 A、4 B、6 C、8 D、12 E、A 1 F、A 2 G、A 3 9、电子云图是下列哪一种函数的图形：（） A、D(r) B、R(r) C、ψ2(r,θ,φ) D、ψ(r,θ,φ)

结构化学复习题及答案

一、填空题（每空1 分，共 30分）试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg ）, 真空光速（2.998×108m.s -1）, 电子电荷（-1.602×10-19C ）,Planck 常量（6.626×10-34J.s ）, Bohr 半径（5.29×10-11m ）, Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1) 1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是黑体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原子光谱_______. 2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥ ________________。 3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（稳定状态（定态）），此时原子不辐射能量，从（一个定态（E 1））向（另一个定态（E 2））跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（能量）越大。 4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。程中，a 称为力学量算符A ?的本征值。 5. 方6. 如果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做态叠加原理。 7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是中心力场近似。 8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 27.2 eV 。 9. He + 离子的薛定谔方程为____ψψπεπE r e h =-?-)42μ8(0 2 222______ ___。 10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱支项____2S 0______。 11. 给出下列分子所属点群：吡啶____C 2v ___，BF 3___D 3h ___，NO 3-_____ D 3h ___，二茂铁____D 5d _________。 12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是____ H 2+____，存在三电子σ键的是______ He 2+_____，存在单电子π键的是____ NO ____，存在三电子π键的是____ C 2+__________。 13. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___ ψψa A =?

结构化学期末试卷及答案

03级化学专业《结构化学》课程期末试卷(A) （参考答案和评分标准）一选择题(每题2分，共30分) 1.由一维势箱的薛定谔法方程求解结果所得的量子数n,下面论述正确的是………………………………..............................( C ) A.可取任一整数 B. 与势箱宽度一起决定节点数 C. 能量与n2成正比 D. 对应于可能的简并态 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n,l,m,m s)中,哪一组是合理的?………………………………………...............( A ) A.（2，1，-1，-1/2 ） B. （0，0，0，1/2） C. （3，1，2，1/2） D. （2，1，0，0） 3. 丙二烯分子所属的点群........................................................( D ) A. C2v B. D2 C. D2h D. D2d 4. 2,4,6－三硝基苯酚是平面分子，存在离域键，它是....( E ) A. 1216 B. 1418 C. 1618 D. 1616 E. 1620 5. 对于),(~2,φ θ Y图，下列叙述正确的是...................( B ) φ θ A.曲面外电子出现的几率为0 B.曲面上电子出现的几率相等 C.原点到曲面上某点连线上几率密度相等 D.n不同，图形就不同

6. Mg(1s22s22p63s13p1)的光谱项是..............................................( D ) A. 3P,3S; B. 3P,1S; C. 1P,1S; D. 3P,1P 7. 下列分子中哪一个顺磁性最大................................................( C ) A. N2+ B. Li2 C. B2 D. C2 E. O2- 8. 若以x轴为键轴，下列何种轨道能与p y轨道最大重叠........( B ) A. s B. d xy C. p z D. d xz 9. CO2分子没有偶极矩，表明该分子是：-------------------------------------( D ) (A) 以共价键结合的(B) 以离子键结合的 (C) V形的(D) 线形的，并且有对称中心 (E) 非线形的 10. 关于原子轨道能量的大小，如下叙述正确的是......(D) A.电子按轨道能大小顺序排入原子 B.原子轨道能的高低可用（n+0.7l）判断 C.同种轨道的能量值是一个恒定值 D.不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同 11. 已知Rh的基谱项为4F9/2，则它的价电子组态为.....( A ) A. s1d8 B. s0d9 C. s2d8 D. s0d10 12. 线性变分法处理H2+中得到，，S ab积分，对它们的取值，下列论述有错的是……………...........................................(D)

结构化学练习之原子结构习题附参考解答

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