结构化学试题及答案
A.等于真实体系基态能量
B.大于真实体系基态能量
《结构化学》答案 C.不小于真实体系基态能量 D.小于真实体系基态能量
一、填空(共30分，每空2分 ) 4、求解氢原子薛定谔方程，我们常采用下列哪些近似( B )。
1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标 ,6,1、氢原子
的态函数为，轨道能量为 - 1.51 eV ，轨道角动量为，3,2,1)2)3)4) A.1)3)
B.1)2)
C.1)4)
D.1学号,轨道角动量在磁场方向的分量为。
5、下列分子中磁矩
最大的是( D )。
: +2、(312)晶面在a、b、c轴上的截距分别为 1/3 ， 1 ，
1/2 。
B.C C.C D.B A.Li22223、NaCl晶体中负离子的堆积型式为 A1(或面心立方) ，正离子填入八面体的6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数
n，下面论述正确的是( C ) 装
A. 可取任一整数
B.与势箱宽度一起决定节点数空隙中，CaF晶体中负离子的
堆积型式为简单立方，正离子填入立方体的2
2姓空隙中。
C. 能量与n成正比 D.对应于可能的简并态名3: D4、多电子
原子的一个光谱支项为，在此光谱支项所表征的状态中，原了的总轨道2,,,,,7、
氢原子处于下列各状态:1) 2) 3) 4) 5) ，问哪22px3p3dxz3223dzz订6,角动量等于，原子的总自旋角动量等于 2, ，原子的总角动量等于
,,2M些状态既是算符的本征函数又是算符的本征函数( C )。
Mz
6,，在磁场中，此光谱支项分裂出5个塞曼能级。
系A.1)3) B.2)4) C.3)4)5) D.1)2)5) 别: 11线 8、下列光谱项不属于pd组态的是( C )
1/22,r/2a0(3/4,)cos,(3/4,)cos,,(r,,,,)5、= ，若以对作图，
(,,,)N(r/a)e2PZ01131 A. B. C. D. PDFS
则该图是电子云角度图，也即表示了电子云在方向上单位立体角内的几率(,,,)9、下列对分子轨道概念叙述正确的是( B )。
A.描述单个电子在空间运动的状态函数 2(3/4,)cos,为。
班
B.分子中单个电子在空间运动的状态函数级:
C.由同种原子轨道线性组合而成的新轨道二、选择题(共30分, 每小题2分 )
D.分子中电子在空间运动的状态函数
3+1、对于单电子原子，在无外场时，能量相同的轨道数是 ( A ) 10、Be的一个电子所处的轨道，能量等于氢原子1s轨道能，该轨道可能是( C )
2 A(n B. 2(+1) C. n-1 D.n--1 A(1s B. 2s C. 4d D.3p ll
211、根据正当单位选取原则，下列各组平面格子属于正当格子的组是( C )。
2、已知一维谐振子的势能表达式为，则该体系的定态薛定谔方程应当为V,kx/2
( C )。
1)正方及其带心格子 2)六方及其带心格子 3)平行四边形及其带心格子
4)矩形及其带心格子 22，，，，11hh2222A.,,，kx,E
B.,,,kx,E ,,,,A.1)3)4) B.1)2)4)
C.4)
D.1)3) ,,,,222288mm,,，，，，11112、某晶体属于立方晶系，一晶面截x轴，y轴于，z轴于，则该晶面的指
abc2432222，，，，11hdhd22C.,,，kx,E D.,,,kx,E ,,,,标为
( B )。
,,,,22222288mdxmdx,,，，，，A.(3 6 4) B.(2 3 4) C.(2 1 3/2) D.(4 6 8) 3、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是( C ) 13、有一AB晶胞，其中A和B原子的分数坐标为 A(0,0,0)、 B(1/2,1/2,1/2)，
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它属于 ( D )
A(立方体心点阵 B(立方面心点阵 C(立方底心点阵 D(立方简单点阵 4、光谱
项推求 (10分 )
1814、根据原子光谱选择定则，能产生跃迁的组是( A ) d，求它的基谱支
项。
(1)、已知Rh的价电子组态为s
(2)、求V(Z=23)原子基态时的最稳定的光谱支项。
22223313P,SF,PP,PA. B.
C. D. D,P3/21/232215/21/2
21815、若忽略电子相互作用，d组态在正八面体场中简并度为( C ) (1)解:
根据Rh的价电子组态为sd，M最大为3，所以L=3;M最大为3/2，所以S=3/2; LS 18A.1 B.2 C.3 D.4 J=9/2,7/2,5/2,3/2, 电子组态半满后，J=9/2。
因此Rh
的价电子组态为sd的基谱支项
2S+14 L为F。
J9/2
三、问答题(共25分)
+-231、指出O. O.和O的键长、键能大小的顺序，并说明理由。
(5分) (2)
解:V:[Ar]4S3d，找出M最大时的M最大的状态 222SL
m : 2 1 0 -1 -2 2222242解:O: 键级为2 1,1,2,2,3,1,1,2gugugug ? ? ?
+2222241O: 键级为2.5 1,1,2,2,3,1,1,2gugugug3M最大=2+1+0=3，所以L=3 ; S=3/2, J=9/2,7/2,5/2,3/2 , 3d为半满前J=3/2。
L
4所以最稳定的光谱支项为F。
-3/2 2222243O: 键级为1.5
1,1,2,2,3,1,1,2gugugug五、计算(15分)
-2+由上可知，O中反键电子最多，成键作用最小，键能最小，键长最长。
所以
键长的顺序 2回答有关Li的下列问题: -+-+2+为O > O > O ; 键能大小的顺序 O < O < O 222222(1)写出Li的薛定谔方程，并说明该方程的物理意义。
(3分) m2、量子数和有何物理意义,它们取哪些数值,(5分) n,l,m2+s(2)比较Li的
2s和2p态能量的高低。
(2分)
,3r答:主量子数n: 决定体系能量高低、波函数的节面数。
取
值:1,2,3,……n 2+a027,,,e, 求 (10分) (3)已知Li的1S波函数为3s1,a角量
子数l: 决定电子的轨道角动量和磁矩。
取值:0,1,2,3……n-1 0磁量子数m: 决定电子轨道角动量和磁矩在磁场方向的分量。
(i)计算1S电子径向分布最大值离核的距离。
取值:-l,-l+1,……0……l-1,l ,,,n!rn,,,,(ii)计算1S电子几率密度最大处离核的距离。
注: ,erdr自旋磁量子数m: 决定电子自旋轨道角动量在磁场方向的分量。
取值:-1/2,1/2 s n,，1,,0,,,3( 写出下列分子的对称元素，并确定所属点群 (5分)
2+解:(1)Li的薛定谔方程为: ClHCCHCl3322(a),3eBC=C(b)
[,,,](r,,,,),E,(r,,,,)2m4r,,0HHCl 2+中核外一个电子的各种可能的运动状态以及各个状态所对求解该方程可得到描述Li
解: 应的能量。
C,2,C (a) 对称元素: 所属点群: 2+是类氢离子，电子的能量只与主量子数有关，而与角量子数无关，所以2v2V (2)Li2s
和2p具有相同的能量。
C,3C,,,3,D(b) 对称元素: 所属点群: (3) 32hv3h
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,6ra222027,,, (i)D(r)= 4r,4r(e)31S,a0
dD(r) 得r=0,r=?(极小); r = a/3 (极大) ,00 dr
所以1S电子径向分布最大值离核的距离为a/3 。
0
2722,6r/a0,, (ii) 几率密度,e，随着r的增大呈指数下降，当r??时，
1S1S3,a0
2722,,?0，不能用求导的方法求出极值，显然r?0，有极大值，其值为。
1S1S3a,0
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