第二章 分子结构一、填空题1、等性sp n 杂化轨道夹角公式为 。
2、离域π键的形成条件:。
3、LCAO-MO 成键三原则。
4、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ΨA 原子轨道上出现几率为36%,在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为64%,写出该分子轨道波函数 。
5、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ΨA 原子轨道上出现几率为80%,在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为20%,写出该分子轨道波函数 。
6、O 2的电子组态 。
磁性 。
7、HF 分子的电子组态为 。
8、F 2分子的电子组态为 。
9、N 2分子的电子组态为 。
10、CO 分子的电子组态为 。
11、NO 分子的电子组态为 。
12、OF ,OF +,OF -三个分子中,键级顺序为 。
13、判断分子有无旋光性的标准是 Sn 轴 。
14、判断分子无极性的对称性条件是 两对称元素仅交于一点 。
15、O=C=O 分子属于h D ∞点群,其大π键类型是432π。
16、丁二炔分子属于h D ∞点群,其大π键类型是442π。
17、NH 3分子属于3v C 点群。
18、CHCl 3和CH 3Cl 分子均属于3v C 点群。
19、N 2的键能比N 2+的键能 小 。
20、自由价 。
21、Px 与Px 轨道沿z 轴重叠形成 键。
Px 与Px 轨道沿x 轴重叠形成 键。
22、变分积分表达式为 。
23、分子轨道 。
24、分子图 。
25、MOT 中,电子填充应遵守 。
26、群的四个条件 。
27、根据分子对称性可以确定只有属于Cs, , ,等几类点群的分子才具有偶极矩不为零。
二、选择题1、用线性变分法求出的分子基态能量比起基态真实能量,只可能是:( )(A )更高(B )更低或相等(C )更高或相等(D )更低2、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是 ( C )(A )等于真实体系基态能量 (B )大于真实体系基态能量(C )不小于真实体系基态能量(D )小于真实体系基态能量3、比较①O 2 ② O 2-③O 2+的键能大小次序为:( )(A )①>②>③(B )②>③>①(C )①<②<③(D )③>①>②4、下列四种物质在基态时为反磁性的是:(A )(A )22O - (B) 2O (C) NO (D)2O -5、下列具有顺磁性的分子或离子是:(B )(A )2H (B) 2O + (C)2N (D)CO6、下列四种离子为顺磁性的是:(B )(A )NO + (B) NO - (C)CN - (D)22O +7、下列分子键长次序正确的是(A )(A )OF - >OF>OF + (B )OF >OF ->OF +(C )OF +>OF> OF - (D )OF - >OF +>OF8、下列分子键长次序正确的是(A )(A )NO - >NO>NO + (B )NO >NO ->NO +(C )NO + >NO> NO - (D )NO - >NO +>NO9、对于极性双原子分子AB ,如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A 的原子轨道φa 上,10%的时间在B 的原子轨道φb 上,描述该分子轨道归一化的形式为:( )(A )Ψ=0.9φa +0.1φb (B )Ψ=0.1φa +0.9φb(C )Ψ=0.949φa +0.316φb (D )Ψ=0.316φa +0.949φb10、杂化轨道是(C )(A )两个原子的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道(B )两个分子的分子轨道线性组合形成的一组新的分子轨道(C )一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成的一组新的原子轨道(D )两个原子的原子轨道线性组合形成的一组新的分子轨道11、对于“分子轨道”的定义,下列叙述中正确的是(B )(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12、下列化合物中哪个是极性分子?(C )(A )BF 3(B )C 6H 6(C )SO 2(D )CH 413、以Z 轴为键轴,根据对称性匹配原则,下列哪些原子轨道可以形成π型分子轨道?( C )(A )s-s (B )p z -p z (C )p y -d yz (D )s-p z14、若以x 轴为键轴,下列何种轨道能与Py 轨道最大重叠?( B )(A ) s (B )d xy (C ) p z (D )d xz15、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上:( A )(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16、下列氯化物中,哪个氯的活泼性最差?( A )(A )C 6H 5Cl (B )C 2H 5Cl(C )CH 2=CH-CH 2Cl (D )C 6H 5CH 2Cl17、下列氯化物中,氯原子活泼性最差的是?(C )(A )氯乙烷 (B )氯乙烯(C )氯苯 (D )氯丙烯18、2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域π键,它是( D )(A )1612π (B )1814π (C ) 1816π (D )2016π19、四苯乙烯分子,存在离域π键,它是( B )(A )2525π (B )2626π (C ) 2826π (D )2726π20、B 2H 6所属点群是( B )(A )C 2v (B )D 2h (C )C 3v (D )D 3h21、与H 2O 属相同点群的分子是:( C )(A )CO 2(B )NH 3(C )CH 2F 2(D )CFH 322、CH 2Cl 2分子属于点群:( B )(A ) C 2 (B )C 2v (C ) D 2h (D )D 2d23、若已知a z AO p φ=(以Z 轴为键轴),下列b φ中何者与a φ不匹配?(D )(A )S (B )Pz (C )2z d (D )Px24、比较①C 6H 5OH ②ROH ③RCOOH 的酸性大小次序为( A )(A )②<①<③ (B )①<②<③ (C )②>①>③ (D )②<③<①25、下列集合对乘法运算可以构成群的是( C )(A )(3,13,1) (B )(-i ,i ,-1) (C )(1,1,1) (D )(1,0,-1)26、在HMO 法中,认为有键连的碳原子间的交换积分应为何值( D )(A ) 1 (B )0 (C ) α (D )β27、HF 的成键轨道12123s pH F C C σφφ=+中C 1和C 2关系为( ) (A ) C 1<C 2 (B ) C 1﹥C 2(C )C 1=C 2 (D )不确定28、下列说法正确的是( )(A )分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称集。
(B )同一种分子必然同属于一个点群,不同种分子必然属于不同的点群。
(C )分子中有Sn 轴,则此分子必然同时存在有Cn 轴和σh(D )镜面σd 一定也是σv29、用紫外光照射某双原子分子使分子电离出一个电子,如果电子电离后该分子的核间距变短了,则表明该电子是( C )(A )从成键的分子轨道上电离出的 (B )从非键的分子轨道上电离出的(C ) 从反键的分子轨道上电离出的(D )不能确定从哪个分子轨道上电离出的三、简答题1、分子轨道理论要点。
2、AO 成键为什么要遵循三个原则?3、杂化轨道要点。
4、休克尔分子轨道(HMO )要点。
5、指出休克尔三点近似及三个积分的定义式?6、说明NO 容易氧化NO +的实验事实,并说明它们的磁性如何?7、请用MO 理论解析F 2+比F 2稳定的原因。
8、已知丁二烯HMO 行列式解为x=±1.618,x=±0.618试比较它与乙烯分子加成和络合活性高低,简要说明理由。
9、群的定义是什么?NH 3分子属何点群及所含对称操作有哪些?10、如何用对称性判断分子的旋光性和极性?四、计算题1、用HMO 法解[H 2C=CH-CH 2]和[H 2C=CH-CH 2]+和H 2C=CH-CH 2]-的π键能级、π键键能和离域能。
2、用HMO 法解烯丙基阳离子的离域能和基态波函数。
3、已知烯丙基自由基三个π轨道为1123213312311(),),()22ψφφψφφψφφ=+=-=-,求三个碳原子自由价的值。
4、用HMO 法近似讨论环丙烯基[C 3H 3],求其π键能级和离域能。
5、用HMO 法处理环戊二烯负离子,其久期方程的解x=-2,-0.618,-0.618,1.618,1.618。
求:(A )65π键能(B )离域能6、已知丁二烯占有电子的π轨道为11234212340.37170.60150.60150.37170.60150.37170.37170.6015ψφφφφψφφφφ=+++=+--求其各碳原子的自由价。
7、用HMO 法求三次甲基甲烷分子的离域能。
(已知12340,x x x x ===8、用HMO 法比较H 3最稳定构型是线型还是三角形。
9、已知OH 分子第一电离能为13.2eV ,推求HF 分子的第一电离能? (已知I 1O =15.8eV ,I 1F =18.6eV )。