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结构化学期末试卷及其答案 A


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3、 (2 分) sp2 等性杂化是指同一杂化轨道中 s 成分和 p 成分相等。这一说法是否 正确? --------------------------(不对)
4、 (4 分) 在边长为 a 的正方体箱中运动的粒子,其能级 E=
27h 2 的简并度是 8ma 2
__________; 势箱越长, 其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________ 。 (填“增长”或“变短”) 4, 增长 5、 (2 分) H 原子(气态)的电离能为 13.6 eV,He+(气态)的电离能为 ______ eV。 54.4 eV 6、 (4 分) 试以 z 轴为键轴,说明下列各对原子轨道间能否有效地组成分子轨 道,若可能,则填写是什么类型的分子轨道。
d z2 - d z2
dyz -dyz
dxz-dxz
dxy - dxy

7、 (4 分) 量子数为 L 和 S 的一个谱项有_________ 个微观状态。1D2 有___ 个微观状态。 (a) (2L+1)(2S+1) 8、 (4 分)O2 分子的 HOMO 是_ LUMO 是_ (b) 5 (2px*)(2py*)__, (2px*)(2py*)_。
8、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:----------------- ( C (A) 等于真实基态能量 (C) 不小于真实基态能量
)
(B) 大于真实基态能量 (D) 小于真实基态能量
9、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
5、 (4 分)写出下列分子休克尔行列式。(用 x 表示,x=(-E)/)
6、 (6 分) 试用前线轨道理论说明,C2H4+ Br2 → CH2Br-CH2Br 不可能是基元 反应。
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1、 (6 分) 价电子组态: N2+ N2 N2(1g)2(1u)2(1u)4(2g)1 (1g)2(1u)2(1u)4(2g)2 (1g)2(1u)2(1u)4(2g)2(1g)1
9、 (2 分)既具有偶极矩,又具有旋光性的分子必属于_________点群。Cn
10、 (2 分) H2C═C═CH2 分子属于_____________点群。
D2d
11、 (2 分) 环己二烯开环反应,加热条件下是______旋开环。对
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三、 问答题(40 分) 1、 (6 分)比较 N2+,N2 和 N2-键长并说明原因。
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3、 (10 分,每个点 1 分) CHCl3 :四面体,C3v; CO2 :直线型,D∞h; NF3 :三角锥,C3v; SO32- :三角锥,C3v 。 XeOF4 : 四角锥,C4v;
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4、 (8 分) (a)中的 Cl 原子与苯环形成 π78,比较不活泼; (2 分) (b) (c) (d)中的 Cl 原子不参与共轭,但在失去 Cl-后形成共轭体系,分别 为: π76, π1312, π1918; (3 分) 离域程度为: (d)>(c)>(b); 脱去 Cl 的趋势为: (d)>(c)>(b) (1 分) ; 因此,Cl 的活泼性顺序为:(d)>(c)>(b)>(a) (2 分)
2、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是: ------------------- ( (A) 3p (B)
D )
4d
(C) 2 p
(D)
2s
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3、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数 ( n,l,m,ms)中,合理的是: ------------------ ( D ) (B) ( 0, 0, 0, 1/2 ) (D) ( 2, 1, -1, -1/2 )
15、已知丁二烯的四个 π 分子轨道为:
则其第一激发态的键级 P12,P23 为何者:(π 键级) --------------------- ( A ) (A) 2AB, 2B2; (C) 4AB, 2(B2-A2) (E) 2AB, B2+A2 二、 填空题 (30 分) 1、 (2 分) “根据测不准原理,任一微观粒子的动量都不能精确测定,因而只能 求其平均值”。对否? --------------------------- ( 错 ) 2、 (2 分) 任何波函数 (x, y, z, t)都能变量分离成 (x, y, z)与 (t) 的乘积,对否? --------------------------- ( 错 ) (B) 4AB, 2(A2+B2) (D) 0, 2(B2+A2)
-三硝基苯酚是平面分子,存在离域 键,它是:--------- ( E )
16 (A) 12 18 (B) 14
18 (C) 16 16 (D) 16
20 (E) 16
14、下列分子中 C—O 键长最长的是:--------------------- ( C ) (A) CO2 (B) CO (C) 丙酮
3 h 2 3 (C) h 2 1 h 2
(D)
5、氢原子波函数 ψ311 与下列哪些波函数线性组合后的波函数与 ψ300 属于同一简 并能级: ⑴
ψ 320

ψ31 1

ψ300
下列答案哪一个是正确的?------------------------------------ ( E ) (A) ⑵ (B) ⑴, ⑵ (C) ⑴, ⑶ (D) ⑵, ⑶ (E) ⑴, ⑵, ⑶
2、 (6 分) 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小,原因是什么?
3、 (10 分)写出下列分子构型和所属的点群: CHCl3, NF3, XeOF4, CO2, SO32-
4、 (8 分)试分析下列分子中的成键情况,比较 Cl 的活泼性,并说明理由。 (a)C6H5Cl (b)C6H5CH2Cl (c)(C6H5)2CHCl (d)(C6H5)3CCl
分子组: (A) 1,2
12、下列命题中正确者为:----------------------------------------( B ) (A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的,则此分子必有对称中心 (B) 分子中若有 C4,又有 i,则必有 (C) 凡是平面型分子必然属于 Cs 群
ˆ ˆ2 = E (D) 在任何情况下, S n
键级:N2+ :2.5; N2 :3.0;N2- :2.5;(3 分) N2 键级最大,N2+ 和 N2- 键级相同,(1 分) 但由于 2g 为弱成键,近似于 非键,所以 N2+ 实际键级应当在 2.5-3.0 之间,大于 N2- 键级;(1 分) 键长:N2- > N2+ > N2 (1 分)
2、 (6 分) 价电子组态: CO NO KK (1)2(2)2(1)4(3)2 KK (1)2(2)2(1)4(32)(2)1 (2 分)
CO 分子的 3为成键轨道,能量较低,失去一个电子后键级由 3.0 变成 2.5, 产物变不稳定,较不易失去;NO 分子的 2为反键轨道,能量较高,失去一个电 子后键级由 2.5 变成 3.0,产物更稳定,易失去; (3 分)所以 NO I1 较低。 (1 分)
考试 A 卷
题号 题分 得分
一 30
二 30
三 40





总分 100
累分人 签名
一、 选择题
得分 评卷人
1、 任一自由的实物粒子, 其波长为 λ, 今欲求其能量, 须用下列哪个公式: --- ( (A) E h
c
B )

1 2.2 5
(B) E
)2
h2 2m2
(C) E e(

(D) A,B,C 都可以
(A) ( 2, 1, 0, 0 ) (C) ( 3, 1, 2, 1/2 ) (E) ( 1, 2, 0, 1/2 )
4、已知一个电子的量子数 n, l, j, mj 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:---------------------------- ( B ) (A) h (B)
B )
10、下列分子具有偶极矩且不属于 Cnv 的分子是:---------------------------- ( A ) (A) H2O2 (B) NH3 (C) CH2Cl2 (D) CH2═CH2
11、下列各组分子中,哪些有极性但无旋光性:----------------------------- ( E ) (1)I3(2)O3 (3)N3(B) 1,3 (C) 2,3 (D) 1,2,3 (E) 2
6、Cu 的光谱基项为 2S1/2,则它的价电子组态为哪一个?------------------- ( A ) (A) s1d10 (B) s2d9 (C) s2d10 (D) s1d9 (E) s2d8
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7、H2 分子的基态波函数是:-----------------------------( A ) (A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态
5、 (4 分) |x10010| |1x1000| |01x100| |001x01| |1000x0| |00010x| (每错一处扣 1 分,扣完为止)
6、 (6 分) 乙烯 HOMO 与 Br2 LUMO(4pz* ) (示意图略)对称性不匹配; (2 分) 乙烯 LUMO 与 Br2 HOMO(4p* ) 虽对称性匹配, 但电负性 xBr>xC; (2 分) Br2 的反键轨道提供电子, 加强 Br--Br 键,不易断裂。 (1 分)因此该反应不是 基元反应。 (1 分)
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