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结构化学习题答案

《结构化学》第三章习题3001 H 2+的H ˆ= 212- a r 1 - b r 1 +R1, 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3002 分析 H 2+的交换积分(积分) H ab 为负值的根据。

3003 证明波函数()()()()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++=是相互正交的。

3004 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:----------------- ( )(A) 等于真实基态能量(B) 大于真实基态能量(C) 不小于真实基态能量(D) 小于真实基态能量3006 什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念?这些近似的根据是什么?3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。

3008 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3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。

3010 在 LCAO-MO 中,所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。

这种说法是否正确?3011 在LCAO-MO 方法中,各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定:----------------- ( )(A) 组合系数 c ij (B) (c ij )2(C) (c ij )1/2 (D) (c ij )-1/23012 在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子,在 A 原子的A 原子轨道上出现的概率为80%, B 原子的B 原子轨道上出现的概率为20%, 写出该分子轨道波函数 。

3013 设A 和B 分别是两个不同原子 A 和 B 的原子轨道, 其对应的原子轨道能量为E A 和E B ,如果两者满足________ , ____________ , ______ 原则可线性组合成分子轨道 = c A A + c B B 。

对于成键轨道, 如果E A ______ E B ,则 c A ______ c B 。

(注:后二个空只需填 "=" , ">" 或 "等比较符号 )3014 两个能量不同的原子轨道线性组合成两个分子轨道。

在能量较低的分子轨道中,能量较低的原子轨道贡献较大;在能量较高的分子轨道中,能量较高的原子轨道贡献较大。

这一说法是否正确?3015 凡是成键轨道都具有中心对称性。

这一说法是否正确?3016 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。

2d z -2d zd yz -d yz d xz -d xz d xy - d xy3017 判断下列轨道间沿z 轴方向能否成键。

如能成键, 则在相应位置上填上分子轨道的名称。

p x p z d xy d xz p xp zd xyd xz3018 AB 为异核双原子分子,若A y z d 与B y p 可形成型分子轨道,那么分子的键轴为____轴。

3019 两个原子的 d yz 轨道以 x 轴为键轴时, 形成的分子轨道为--------------------- ( )(A) 轨道 (B) 轨道 (C) 轨道 (D) -轨道3020 若双原子分子 AB 的键轴是z 轴,则A 的 d yz 与B 的 p y 可形成________型分子轨道。

3021 现有4s ,4p x ,4p y ,4p z ,32d z ,3 d 22y x ,3d xy ,3d xz ,3d yz 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?各是何种分子轨道?3022 以z 轴为键轴,按对称性匹配原则, 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",空白者按未答处理。

3023 若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠?-------------------------- ( )(A) s (B) d xy (C) p z (D) d xz3024 以 z 轴为键轴,下列"原子轨道对"之间能否形成分子轨道?若能,写出是什么轨道,若不能, 画"×" 。

原子轨道对 分子轨道p z ─d xyp x ─d xzd 22y x -─ d 22y x -2d z ─2d zp x ─p x3025 CO 分子价层基组态电子排布为_____________________________,_______________,磁性________________。

3026 在 z 方向上能与 d xy 轨道成键的角量子数 l ≤2 的 原子轨道是 ____________ ,形成的分子轨道是_________轨道。

3027 在 x 方向上能与 d xy 轨道成键的角量子数l ≤2 的原子轨道是 ______ _______ 。

3028 写出N 2分子的基态价电子组态及其键级,说明原因。

3029 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态:N 2:_____________________________ ,O 2:_____________________________ 。

3030 写出N 2基态时的价层电子组态,并解N 2的键长(109.8?pm)特别短、键能(942 ?kJ ·mol -1)特别大的原因。

3031 写出下列分子的分子轨道的电子组态(基态), 并指明它们的磁性。

O 2 , C 23032 C2+的分子轨道为_________________,键级___________________;HCl 的分子轨道为________________,键级___________________ 。

3033 按照简单分子轨道理论:(1) HF 分子基组态电子排布为___________________________,键级_______________,磁性________________。

(2) O2-离子基组态电子排布为_____________________________,键级_______________,磁性________________。

3034 Cl2分子的 HOMO 是_______________, LUMO 是_________________。

3035 写出 CN-的价电子组态及键级。

3036 CF 和 CF+哪一个的键长短些。

3037 请写出 Cl2, O2+和 CN-基态时价层的分子轨道表示式,并说明是顺磁性还是反磁性。

3038 下列分子或离子净成键电子数为 1 的是:-------------------------- ( )N+ (E) Li2(A) He2+ (B) Be2 (C)B2+ (D)23039 下列分子中哪一个顺磁性最大:-------------------------- ( )(A) N2+ (B) Li2 (C) B2 (D) C2 (E) O2-3040 写出 NF+的价电子组态、键级和磁性。

3041 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+> OF3042 OF, OF+, OF-三个分子中,键级顺序为________________。

3043 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+ ( )3044 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?3045 OH 基的第一电离能是 13.2?eV , HF 的第一电离能是 16.05?eV ,它们的差值几乎与 O原子和 F原子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同,请用分子轨道理论解释这个结果。

3046 试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。

(1) 写出 OH 基的电子组态并画出能级图;(2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子;(3) 讨论此轨道的性质;(4) 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。

3047 HF 分子以何种键结合?写出这个键的完全波函数。

3048 已知 H 原子的电负性为 2.1 , F 原子的电负性为 4.0 , H2的键长为74 pm ,F2的键长为142 pm 。

现由 H 原子和 F 原子结合成 HF 分子,(1) 写出 HF 分子的电子组态;(2) 利用共价半径及电负性差值计算 HF 分子的键长。

3049 在 C2+, NO, H2+, He2+等分子中,存在单电子键的是______________ ,存在三电子键的是______________ ,存在单电子键的是______________ 。

存在三电子键的是______________ 。

3050 用分子轨道理论预测 N22-, O22-和 F22-能否稳定存在?它们的键长与其中性分子相对大小如何?3051 用分子轨道理论预测 N2+, O2+和 F2+能否稳定存在;它们的键长与其中性分子相对大小如何?3052 用分子轨道理论估计 N2, O2, F2, O22+和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子。

3053 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小,原因是什么?3054 HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _________________________ 。

3055 下列分子的正离子和中性分子相比,解离能的大小如何:N2, NO, O2, C2, F2, CN, CO3056(1) 写出 O2分子的电子结构,分析其成键情况,并解释 O2分子的磁性;(2) 列出 O22-, O2-, O2和 O2+的键长次序;(3) 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 O2, O2+和 O2-所产生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。

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