安徽高中化学竞赛结构化学第四章分子的对称性习题-教学文档1. 下列哪种对称操作是真操作（B)A．反映 B．旋转 C．反演2. 下列哪种分子与立方烷具有完全相同的对称性：(C)A．C60 B．金刚烷 C．SF63. 设想从乙烷分子的重叠构象出发,经过非重叠非交叉构象,最后变为交叉构象. 点群的变化是：(B)A. D3→D3h→D3dB. D3h→D3→D3dC. C3h→C3→C3V4. S在室温下稳定存在的形式为正交硫, 其中的分子是S8环, 分子点群为(B)A.C4vB. D4dC. D8h5. 对s、p、d、f 原子轨道分别进行反演操作，可以看出它们的对称性分别是(B)A．u, g, u, g B. g, u, g, u C. g, g, g, g 6. CH4分子中具有映轴S4 (B )A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在7. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反(B )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作（+）和（-）B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作（-）和（+）C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用（±）标记.8. CH4分子中具有映轴S4 ( A)A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在9. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反( A )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作（+）和（-）B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作（-）和（+）C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用（±）标记.10. 丙二烯分子属于D 2d 点群. 由此推测 ( C ) A. 分子中只有σ键B. 分子中有一个大π键Π33C. 分子中有两个互相垂直的小π键11. 己三烯电环化反应, 在加热条件下保持什么对称性不变？( B )A ．C 2B.mC. m 和C 212. 旋光性分子的对映异构体可用R 与S 区分, 分别取自拉丁词右和左的首字母；旋光方向用（+）与（-）区分, 分别代表右旋和左旋( C) A ．R 型分子的旋光方向必定是（+），S 型分子必定是（-）B ．R 型分子的旋光方向必定是（-），S 型分子必定是（+）C ．一般地说，由R 、S 构型不能断定分子的旋光方向 13. 一个分子的分子点群是指：( A ) A ．全部对称操作的集合 B ．全部对称元素的集合 C ．全部实对称操作的集合14. 对于CO 2和H 2O ，下列哪种说法是正确的：( A )A. CO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H 2O 则否B. SO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H 2O 则否C. 它们都属于C 2v 点群15. 群中的某些元素若可以通过相似变换联系起来，它们就共同组成( A ) A.一个类 B. 一个子群 C.一个不可约表示 16. 对一个可约表示进行约化得到几个不可约表示。
则二者的关系是(A) A.直和B.直积C.无关 17. 丙二烯属于D 2d 点群，表明它有( B )(A) 两个小π键 (B) 一个34∏ (C) 两个33∏ 二简答题1. CO 和CO 2都是直线型分子，试写出这两个分子各自的对称元素。
答案1. CO: C ∞, ∞个σv ;CO 2: C ∞, ∞个C 2, ∞个σv , σh . 2. 分别写出顺式和反式丁二稀分子的对称元素。
2. 顺丁二烯: C2, σv, σv/;反丁二烯: C2, σh, I3.指出下列几何构型所含的对称元素，并确定其所属对称点群：（1）菱形(2) 蝶形(3)三棱柱(4) 四角锥(5) 圆柱体(6) 五棱台3. (1)菱形: C2, C2', C2”, σh " D2h;(2) 蝶形: C2, σv, σv' "C2v(3) 三棱柱: C3,3C2,3σv, σh" D3h;(4) 四方锥: C4, 4σv" C4v(5) 圆柱体: C∞, ∞个C2, ∞个σv, σh. "D∞h(6) 五棱台: C5,5σv" C5v4.H2O属C2v点群，有4个对称元素：E、C2、、，试写出C2v点群的乘法表。
45 . BF3为平面三角形分子，属D3h点群，请写出其12个对称元素，并将其分为6类。
5. E,{C31, C32},{C2,C2',C2”},σh, {S31,S32}, {σv, σv',σv”}6.二氯乙烯属C2h点群，有4个对称元素：E、C2、、i，试造出C2h点群的乘法表。
6.7.判断下列分子所属的点群：苯、对二氯苯、间二氯苯、氯苯、萘。
7. 苯D6h; 对二氯苯D2h ; 间二氯苯C2v; 氯苯C2v;萘D2h8.指出下列分子中的对称元素及其所属点群：SO2（V型）、P4（四面体）、PCl5（三角双锥）、S6（船型）、S8（冠状）、Cl2。
8. SO2 C2v, P4 T d, PCl5 D3h, S6(椅式) D3d，S8 D4d, Cl2 D∞h9.指出下列有机分子所属的对称点群：①②③④⑤9. ①D2h②C2v ③D3h④C2v⑤D2hC2vE E C2σvσv' C2C2 E σv' σv σvσvσv' E C2σv' σv' σv C2 EC2hE E C2σh i C2C2 E i σh σhσh i E C2 i i σh C2 E10 . CoCl63＋是八面体构型的分子，假设两个配位为F原子取代，形成CoCl4F2分子，可能属于什么对称点群？10. CoCl4F23+分子有2种异构体, 对二氟异构体为D4h, 邻二氟异构体为C2v11.环丁烷具有D4h对称，当被X或Y取代后的环丁烷属什么对称点群？①②③④⑤⑥⑦⑧11. ①C s②C2v③C s④C4v⑤D2h⑥C2v⑦C i⑧C2h12 找出下列分子对称性最高的点群及其可能的子群：①C60②二茂铁（交错型）③甲烷12. (1) C60 I h子群: D5d, D5, C5v, C5, D3h, D3, C3v, C3等.(2) 二茂铁D5d,子群D5, C5v等.(3)甲烷T d, 子群C3v, C3, D2d, D2等.13.根据偶极矩数据，推测分子立体构型及其点群：①C3O2(μ＝0) ②H-O-O-H (μ＝6.9×10-30C·m)③H2N-NH2(μ＝6.14×10-30C·m) ④F2O (μ＝0.9×10-30C·m)⑤N≡C－C≡N(μ＝0)13. ①C3O2直线形D∞h②双氧水C2③NH2NH2鞍马型C2V④F2O V形C2v⑤NCCN 线形D∞h14.已知连接苯环上C－Cl键矩为5.17×10-30C·m，C－CH3键矩为-1.34×10-30C·m，试推算邻位、间位、对位C6H4ClCH3的偶极矩（实验值分别为4.15×10-30、5.49×10-30、6.34×10-30C·m）14. 8.7(邻), 5.0×10-30C﹒m (间), 0 (对)15.指出下列分子所属的点群，并判断其有无偶极矩、旋光性①②IF5③环己烷（船式和椅式）④SO42－（四面体）⑤（平面）⑥⑦XeOF4（四方锥）⑧15. ①~⑧均无旋光性; ①、③船式、⑦、⑧有偶极矩, 其余无。
16.已知C6H5Cl 和C6H5NO2偶极矩分别为1.55D 和3.95D, 试计算下列化合物的偶极矩: (1) 邻二氯苯(2) 间二硝基苯(3) 对硝基氯苯(4) 间硝基氯苯(5) 三硝基苯16. (1) 2.68D, (2) 3.95D, (3) 2.40D, (4) 3.45D, (5) 0 .17 已知立方烷C8H8为立方体构型，若2个H、3个H分别为Cl取代：①列出可形成的C8H6Cl2、C8H5Cl3可能的构型与所属的点群；②判别这些构型有无偶极矩、旋光性。
17. C8H6Cl2二氯原子可有邻、间、对3种关系，分别对应C2v，C2v，D3d对称性C8H5Cl3三氯原子也有3种排列方式, 分别属于C3v,C s,C s点群.18 下列分子具有偶极矩，而不属于C nv群的是①H2O2 ②NH3③CH2Cl2④H2C=CH218. H2O219 由下列分子的偶极矩数据，推测分子的立体构型及所属的点群⑴CS2μ=0⑷N2O μ=0.166D⑵SO2μ=1.62D ⑸O2N－NO2μ=0⑶PCl5μ=0⑹H2N－NH2μ=1.84D19. (1)CS2:直线形,D∞h; (2)SO2:V形,C2v; (3)PCl5: 三角双锥,D3h ;(4)N2O C￥v(5)O2N-NO2 :平面形,D2h; (6)NH2-NH2, 锥形,C2v.20.将分子或离子按下类条件归类：CH3CH3，NO2+, (NH2)2CO,C60,丁三烯，B(OH)3,CH4,乳酸⑴既有极性又有旋光性⑵既无极性有无旋光性⑶无极性但由旋光性⑷有极性但无旋光性20. (1)有极性及旋光性: 乳酸(2)无极性无旋光性: C60, CH4,B(OH)3，丁二烯，NO2+ .(3)无极性有旋光性: 交叉CH3-CH3;(4)有极性无旋光性: (NH2)2CO21. 对D6点群求出各表示的直积，并确定组成它们的不可约表示A1×A2，A1×B1，B1×B2，E1×E221. A1UA2=A2 ; A1UB1=B1 ;B1UB2=A2 ; E1UE2=E1?B1?。