结构化学试题及答案.doc

兰州化学化学化工学院结构化学试卷及参考答案2002级试卷A说明： 1. 试卷页号P.1- 5 , 答题前请核对.2. 题目中的物理量采用惯用的符号，不再一一注明.3. 可能有用的物理常数和词头： 电子质量me=9.1095310-31kg Planck常数h=6.6261810-34Js N0=6.022051023mol-1 词头：p : 10-12, n: 10-9 一选择答案，以工整的字体填入题号前 内。（25个小题，共50分）注意：不要在题中打 号，以免因打位置不确切而导致误判 1. 在光电效应实验中，光电子动能与入射光的哪种物理量呈线形关系：A .波长 B. 频率 C. 振幅 2. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量A不能同时精确测定B可以同时精确测定 C只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 3. Y(,)图A即电子云角度分布图，反映电子云的角度部分随空间方位,的变化B.即波函数角度分布图，反映原子轨道的角度部分随空间方位,的变化C. 即原子轨道的界面图，代表原子轨道的形状和位相 4. 为了写出原子光谱项，必须首先区分电子组态是由等价电子还是非等价电子形成的。试判断下列哪种组态是等价组态：A2s12p1 B. 1s12s1 C. 2p2 5. 对于O2 , O2- , O22-，何者具有最大的顺磁性？ AO2 BO2- CO22- 6. 苯胺虽然不是平面型分子，但-NH2与苯环之间仍有一定程度的共轭。据此判断 A.苯胺的碱性比氨弱 B.苯胺的碱性比氨强 C.苯胺的碱性与氨相同 7. 利用以下哪一原理，可以判定CO、CN-的分子轨道与N2相似： A轨道对称性守恒原理 BFranck-Condon原理 C等电子原理 8. 下列分子中, 哪种分子有两个不成对电子? AB2 BC2 CN2 9. 下列哪种对称操作是真操作A反映 B旋转 C反演 10. 下列哪种分子与立方烷具有完全相同的对称性：AC60 B金刚烷 CSF6 11. 测量氧分子及其离子的键长，得到0.149, 0.126, 0.12074, 0.11227nm.试用分子轨道理论判断, 它们分别对应于哪一物种: A. O22- O2- O2 O2+B. O2+ O2 O2- O22- C. O2 O2+ O2- O22- 12. 对于定域键(即不包括共轭分子中的离域大键) , 键级BO 的定义是A. 成键电子数B. （成键电子数 - 反键电子数）C. （成键电子数 - 反键电子数）/ 2 13. 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： A. D3D3hD3d B. D3hD3D3d C. C3hC3C3V 14. 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A. C4v B. D4d C. D8h 15. Cl原子基态的光谱项为2P，其能量最低的光谱支项为 A2P3/2 B2P1/2 C2P3/2或2P1/2，二者能量相同 16. 下列哪种物质最不可能是晶体 A金刚石 B琥珀 C食盐粉末 17. 晶系和晶体学点群各有多少种? A. 7种晶系, 32种晶体学点群 B. 14种晶系, 32种晶体学点群 C. 7种晶系, 14种晶体学点群 18. 下列哪一式是晶体结构的代数表示平移群：A. Tmnp=ma+nb+pc (m,n,p,=0,1, 2,)B. r = xa+yb+zc x，y，z是零或小于1的分数 C=(mh+nk+pl) m, n, p和 h, k, l均为整数 19. 下列哪一种说法是错误的： A. 属于同一晶系的晶体，可能分别属于不同的晶体学点群B. 属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的晶系 C. 属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的空间群 20. 某平面点阵在坐标轴x,y,z上的截数为3，3，5，则平面点阵指标（晶面指标）为 A. （335） B. （353） C.（553） 21. Bragg方程中的正整数n的物理意义是A相邻平面点阵衍射波程差的波数B晶胞中结构基元的数目C晶胞中原子的数目 22. 立方ZnS和六方ZnS晶体的CN+/CN-都是4:4，那么，它们在下列哪一点上不同？A. 正离子所占空隙种类 B. 正离子所占空隙分数 C. 负离子堆积方式 23. 为了区分素格子与复格子，空间格子中的每个顶点、棱心、面心只分别算作A. 1, 1, 1 B. 1/8, 1/4, 1/2 C. 1, 1/2, 1/4 24. CuZn合金（即黄铜）中两种金属原子的分数坐标分别为0，0，0和1/2，1/2，1/2。有人将它抽象成了立方体心点阵。你认为这样做 A. 正确 B. 不正确, 应当抽象成立方简单点阵 C. 不正确, 立方体心本身不是一种点阵 25. 下列关于分子光谱的描述，哪一条中有错误：A按刚性转子模型，双原子分子的转动能级不是等间隔，而转动谱线等间隔 B按谐振子模型，双原子分子的振动能级等间隔，振动谱线也等间隔 CN个原子组成的分子有3N-6种简正振动方式，直线形分子有3N-5种 二. 利用结构化学原理，分析并回答下列问题：（6分） SS型乙胺丁醇具有抗结核菌的药效,而它的对映异构体RR型乙胺丁醇却能导致失明。类似的问题在药物化学中相当普遍地存在。如何从生物化学的角度理解这种差异？药物的不对称合成越来越受到化学家的普遍关注，这类受关注的分子通常属于哪些点群？为什么？三辨析下列概念，用最简洁的文字、公式或实例加以说明（每小题4分，共8分）: 1. 本征函数和本征值 2. 波函数的正交性和归一性四. 填空（6分）：: 在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的C2轴在（ ）旋过程中会消失，而镜面在（ ）旋过程中会消失。作为对称性分类依据的对称元素，在反应过程中必须始终不消失。将分子轨道关联起来时，应使S与（ ）相连、A与（ ）相连（且相关轨道能量相近）；如果这些连线需要交叉，则一条S-S连线只能与另一条（ ）连线相交，一条A-A连线只能与另一条（ ）连线相交。五. 请找出下列叙述中可能包含着的错误，并加以改正（6分）： 原子轨道（AO）是原子中的单电子波函数，它描述了电子运动的确切轨迹。原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷。原子轨道的绝对值平方就是化学中广为使用的“电子云”概念，即几率密度。若将原子轨道乘以任意常数C，电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍。六计算题（12分）对于1-甲烯基环丙烯分子。(1) 写出久期行列式。(2) 求出x值。(3) 按能量从低到高排出四个分子轨道的次序。七填写下列表格（12分）（用有或无表示偶极矩及旋光性）分 子对称元素点群偶极矩旋光性非重叠非交叉式乙烷金刚烷1,1二氯代环丙烷2002级试卷A参考答案:一选择答案1B 2A 3B 4C 5A 6A 7C 8A 9B 10C 11A 12C 13B 14B 15A 16B 17A 18A 19B 20C 21A 22C 23B 24B 25B二. 利用结构化学原理，分析并回答问题构成生命的重要物质如蛋白质和核酸等都是由手性分子缩合而成，具有单一手性。药物分子若有手性中心，作为对映异构体的两种药物分子在这单一手性的受体环境生物体中进行的化学反应通常是不同的，从而对人体可能会有完全不同的作用。许多药物的有效成份只有左旋异构体, 而右旋异构体无效甚至有毒副作用。所以，药物的不对称合成越来越受到化学家的普遍关注，这类分子通常属于点群Cn和Dn点群，因为这种分子具有手性。三辨析概念，用最简洁的文字、公式或实例加以说明1. 若A=a, 则a是算符A的本征值, 是算符A的具有本征值a的本征函数. 2. 四. 填空在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的C2轴在（对）旋过程中会消失，而镜面在（顺）旋过程中会消失。作为对称性分类依据的对称元素，在反应过程中必须始终不消失。将分子轨道关联起来时，应使S与（S）相连、A与（A）相连（且相关轨道能量相近）；如果这些连线需要交叉，则一条S-S连线只能与另一条（A-A）连线相交，一条A-A连线只能与另一条（S-S）连线相交。五. 差错并改正错误1. “它描述了电子运动的确切轨迹”。改正: 它并不描述电子运动的确切轨迹.根据不确定原理, 原子中的电子运动时并没有轨迹确切的轨道.错误2.“原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷”。改正: 原子轨道的正、负号分别代表波函数的位相.错误3. “电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍”。改正: 电子在每一点出现的可能性不变（根据玻恩对波函数物理意义的几率解释）.六. 计算题这个三次方程可用作图法求解：作yx曲线，然后，作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为近似解.为便于作图, 可先取几个点:x=0, y=x3+x2-3x=0x=1, y=x3+x2-3x=-1x=2, y=x3+x2-3x=6x=-1, y=x3+x2-3x=3x=-2, y=x3+x2-3x=2按此法可画出如下曲线. 但对于学生答卷则只要求画出大致图形,求出近似值即可.作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为三个近似解.x2 ? -2.2, x3 ? -0.3, x4= 1.5x4(1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)因为E=-x , 而本身为负值. 所以, x越大, 能级越高. 下列顺序就是相应能级的顺序:x4 (1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)另一等价的做法是：令y=x3+x2-3x-1，作出yx曲线，求其与x轴的交点，交点的x值即为近似解.七.分 子对称元素点群偶极矩旋光性非重叠非交叉式乙烷C3, C2D3无有金刚烷C3, C2, S4,dTd无无1,1二氯代环丙烷C2,vC2v有无2002级试卷B一选择答案，以工整的字体填入题号前 内。（25个小题，共50分）注意：不要在题中打 号，以免因打位置不确切而导致误判 1. 电子德布罗意波长为 A=E/h B. =c / C. =h/p 2. 将几个非简并的本征函数进行线形组合，结果 A再不是原算符的本征函数 B仍是原算符的本征函数，且本征值不变 C仍是原算符的本征函数，但本征值改变 3. 利用Hund第一规则从原子谱项中挑选能量最低的谱项, 首先应当找AS最小的谱项 BL最大的谱项 CS最大的谱项 4. 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Au, g, u, g B. g, u, g, u C. g, g, g, g 5. 两个原子的轨道在满足对称性匹配和最大重叠的情况下A原子轨道能级差越小，形成的分子轨道能级分裂越大，对分子的形成越有利B原子轨道能级差越大，形成的分子轨道能级分裂越小，对分子的形成越有利C原子轨道能级差越大，形成的分子轨道能级分裂越大，对分子的形成越有利 6. 环丙烷的C-C成键效率不高，原因是 A为适应键角的要求, sp3杂化轨道被迫弯曲到60o，因而产生了“张力”Bsp3杂化轨道在核连线之外重叠形成弯键，重叠效率较差Csp3杂化轨道在核连线之内重叠形成弯键，产生了非常大的“张力” 7. NO的分子轨道类似于N2 。试由此判断, 在NO、NO+、NO-中，何者具有最高的振动频率？ANO BNO+ CNO- 8. 在异核双原子分子中，电负性较大的原子对于成键分子轨道的贡献A较大 B较小 C占一半 9. CO的3(HOMO)较大一端在C端。在金属羰基配合物M(CO)n中，与M配位的是. ACO 的O端 BCO 的C端 CCO 的任意一端 10. 让液态的N2、O2、H2O通过电磁铁的两极，哪种会受到磁场的吸引? AN2 BH2O CO2 11. CH4分子中具有映轴S4 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 12. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反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. 13. P-P、P =P和P ? P的键焓分别为200、310 、490 kJmol-1从这一变化趋势看, 通常条件下A. 正四面体P4分子比P ? P分子更稳定B正四面体P4分子比P ? P分子更不稳定C. 正四面体P4分子与P ? P分子一样稳定 14. 丙二烯分子属于D2d点群. 由此推测 A. 分子中只有键 B. 分子中有一个大键33 C. 分子中有两个互相垂直的小键 15. 根据价层电子对互斥理论（VSEPR），PCl3、SCl2、IF7的几何构型分别为 A. 三角锥形，V形，五角双锥形 B. 平面三角，直线，五角双锥形C. 平面三角，V形，正七边形 16. 晶体在理想的生长环境中能自发地形成规则的凸多面体外形，满足欧拉定理。这种性质称为晶体的A对称性 B自范性 C均匀性 17. 正当空间格子有多少种形状？点阵型式有多少种？A8种形状，14种点阵型式B. 7种形状，32种点阵型式 C7种形状，14种点阵型式 18. CaF2晶体与立方硫化锌 A. 点阵型式都是立方简单 B. 点阵型式都是立方面心 C. 点阵型式分别是立方面心和立方简单 19. 14种布拉维格子中没有“四方面心”，因为“四方面心”实际上是 A. 正交面心 B. 四方简单 C. 四方体心 20. Laue 方程组中的h，k，l是A. 衍射指标 B. 晶面指标 C. 晶胞参数 21. 立方体心点阵的系统消光规律是: A. h+k+l=奇数 B. h+k+l=偶数 C. h、k、l奇偶混杂 22. 着名的绿宝石绿柱石，属于六方晶系。这意味着 A. 它的特征对称元素是六次对称轴 B. 它的正当空间格子是六棱柱形 C. 它的正当空间格子是六个顶点的正八面体 23. CdTe和CaTe晶体都属于立方晶系，负离子都采取立方密堆积，但正离子分别占据正四面体空隙和正八面体空隙。如果它们的结构型式只有以下几种可能的话，分别是：A. 六方ZnS型和CsCl型 B. 立方ZnS型和NaCl型C. 立方ZnS型和CaF2型 24. 在紫外光电子能谱上，若振动多重峰间隔相应的频率小于基频，表明被电离的电子是A成键电子 B反键电子 C非键电子 25. 根据能量-时间测不准关系式，粒子在某能级上存在的时间越短，该能级的不确定度程度E A越小 B. 越大 C.与无关二. 利用结构化学原理，分析并回答下列问题：（6分） 考察共价键的形成和电子云分布时, 总是先将原子轨道线形组合形成分子轨道, 再计算分子轨道上的电子云, 而不直接用原子轨道计算出电子云，然后再叠加来形成分子轨道上的电子云? 为什么? 三辨析下列概念，用最简洁的文字、公式或实例加以说明（每小题4分，共8分）: 1. 几率密度和几率 2. 简并态和非简并态四. 填空（6分）：: 利用振动光谱研究分子振动时, CO2分子的对称伸缩振动不可能出现在( )光谱上, 反对称伸缩振动不可能出现在( )光谱上; SO2分子的情况与CO2分子( ), 它的各种振动方式都（ ）既出现在红外光谱上，也出现在拉曼光谱上。当分子的对称元素中具有（ ）时，我们就应当注意这一现象，它对于区分（ ）异构体尤其有用。五. 请找出下列叙述中可能包含着的错误，并加以改正（6分）： 螺旋型分子毫无例外地都是手性分子，旋光方向与螺旋方向不一致；匝数越多旋光度越小，螺距大者旋光度大，分子旋光度是螺旋旋光度的代数和。六. 计算题(12分):(1) 对于立方面心点阵，系统消光规律是什么? 请列出可能出现的前9条衍射线的衍射指标，并按其平方和的大小排列：衍射指标hkl平方和(2) 利用布拉格方程，推导立方面心点阵的sin表达式。请说明: 任何一种具体的晶体，除系统消光因素以外，可能的衍射也只能是有限的几种，为什么?(3) Cu的晶体结构属于立方面心，晶胞参数a=361pm，若用=229.1pm的Cr K射线拍摄Cu样品的粉末图, 只能记录到哪几种衍射? 其衍射角分别为多大?(4) 对于同一种样品, 若想记录到更多的衍射, 使用的X射线的波长应当更长还是更短? 若使用同样的X射线, 晶胞参数a较大的样品, 记录到的衍射可能会更多还是更少?七.计算题（12分）丁二烯的四个大分子轨道如下：（1）已知在基态下，丁二烯的双键键长为134.4pm(典型的双键键长为133pm), 单键键长146.8pm(典型的单键键长为154pm). 试计算基态下的键级P12和P23 , 说明HMO模型具有合理性。（2）再计算第一激发态下(即2中有一个电子被激发到3)的P12和P23, 说明丁二烯的键长将发生什么变化。2002级试卷B参考答案:一选择答案1C 2A 3C 4B 5A 6B 7B 8A 9B 10C 11A 12A 13A 14C 15A 16B 17C 18B 19C 20A 21A 22A 23B 24A 25B二利用结构化学原理，分析并回答问题根据量子力学的态叠加原理，考察共价键的形成，应当先考虑原子轨道AO按各种位相关系叠加形成的分子轨道MO（同号叠加形成成键分子轨道，异号叠加形成反键分子轨道），然后填充电子并形成电子云。而不应当先求出各原子轨道上的电子云后再叠加, 因为电子云叠加只会产生静电排斥。 从数学角度讲, 就是首先将原子a与b的AO线性组合成MO, 然后求MO绝对值的平方, 而不能先求出AO绝对值的平方后再进行线性组合! (a+b )2 并不等于a 2 +b 2, 它们之间相差的干涉项反映了量子过程的特点。三. 名词解释1. 几率密度和几率: 对于定态波函数(q)， *(q)(q)代表在空间q点发现粒子的几率密度, 其量纲是L-3（L代表长度）. 而*(q)d代表在空间q点附近微体积元d内发现粒子的几率，是无量纲的纯数; *(q)d代表在无穷空间中发现粒子的总几率, 对于归一化波函数, 此积分为一.2. 简并态和非简并态: 几个互相独立的波函数，若对于某个算符（通常多指能量算符）具有相同的本征值，这种现象就是所谓的“简并性”，这些波函数代表的状态就称为简并态；反之即为非简并态. 四. 填空:利用振动光谱研究分子振动时, CO2分子的对称伸缩振动不可能出现在(红外)光谱上, 反对称伸缩振动不可能出现在(拉曼)光谱上; SO2分子的情况与CO2分子(不同), 它的各种振动方式都（可以）既出现在红外光谱上，也出现在拉曼光谱上。当分子的对称元素中具有（对称中心）时，我们就应当注意这一现象，它对于区分（顺、反）异构体尤其有用。五.查错并改正： 可以有不同的改错法，下面只是改法之一：错误1. “旋光方向与螺旋方向不一致”。改正: 一致.错误2.“匝数越多旋光度越小”。改正: 匝数越多旋光度越大.错误3.“螺距大者旋光度大”。改正: 螺距小者旋光度大六. 计算题(1) 立方面心点阵的系统消光规律是hkl奇偶混杂。可能出现的前9条衍射线是衍射指标hkl：111，200，220，311，222，400，331，402，422h2+k2+l2： 3， 4， 8， 11， 12， 16， 19， 20， 24(2)立方面心点阵sin的表达式如下：三角函数的有限性和衍射级数n的分立性，决定了任何一种的晶体的衍射线数目只能是有限的。(3) 将以上衍射指标逐一代入衍射角表达式，求得：sin111=229.1pm/(2361pm ) 31/2=0.31731.732=0.5496 111=33.34osin200=229.1pm/(2361pm) 41/2=0.3173 2.000=0.6346 200=39.39osin220=229.1pm/(2361pm) 81/2=0.3173 2.828=0.8973 220=63.81osin311=229.1pm/(2361pm) 111/2=0.3173 3.317=1.0521 (4) 对于同一种样品, 若想记录到更多的衍射, 使用的X射线的波长应当更短.若使用同样的X射线, 晶胞参数a较大的样品, 记录到的衍射可能会更多.七. 计算题(1) 在基态下，HMO计算的键级P12和P23分别为P12=20.37170.6015+20.60150.3717=0.896P23=20.60150.6015+20.3717(-0.3717)=0.448键级为分数, 表明电子的离域化使丁二烯中已不是纯粹的单双键, C1-C2之间不够一个正常双键, C2-C3之间不只是一个单键. 这与事实相符: 丁二烯的双键键长134.4pm比典型的双键键长133pm长一些, 而单键键长146.8pm比典型的单键键长154pm短一些. (2) 在第一激发态下,键级P12和P23分别为:P12=20.37170.6015+0.60150.3717+0.6015(-0.3717)=0.447P23=20.60150.6015+0.3717(-0.3717)+ (-0.3717)(-0.3717)=0.724这表明: 两端的键级小于中间的键级, 键长将变为两端长中间短. 与丁二烯基态的键长相反.2001级试卷 一、选择答案，写入题目前的 内。 注意：不要在题中打 号，以免因打 位置不确切导致误判 1.实物微粒具有波粒二象性, 一个质量为m速度为v的粒子的德布罗意波长为:A .h/(mv) B. mv/h C. E/h 2. 对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 A厄米算符中必然不包含虚数B厄米算符的本征值必定是实数C厄米算符的本征函数中必然不包含虚数 3. 对于算符?的非本征态 A不可能测得其本征值g. B不可能测得其平均值. C本征值与平均值均可测得，且二者相等 4.己三烯电环化反应, 在加热条件下保持什么对称性不变？AC2 B.m C. m和C2 5. 丁二烯等共轭分子中电子的离域化可降低体系的能量。这与简单的一维势阱模型是一致的， 因为一维势箱中粒子A能量反比于势箱长度平方B能量正比于势箱长度C能量正比于量子数 6. 根据分子轨道对称守恒原理，乙烯加氢反应是对称性禁阻的。由此判断A反应在热力学上必然属于吸热反应B平衡产率必然是很低的C反应活化能是比较大的 7. Cl原子基态的光谱项为2P，其能量最低的光谱支项为 A2P3/2 B2P1/2 C2P0 8. 下列哪种说法是正确的A原子轨道只能以同号重叠组成分子轨道B原子轨道以异号重叠组成非键分子轨道C原子轨道可以按同号重叠或异号重叠，分别组成成键或反键轨道 9. 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AR型分子的旋光方向必定是（+），S型分子必定是（-）BR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 10. 分子的下列哪些性质必须用离域分子轨道来描述A电子能谱、电子光谱B偶极矩、电荷密度 C键长、键能 11. 一个分子的分子点群是指： 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 12. 氧的O2+ , O2 , O2- , O22-对应于下列哪种键级顺序 A 2.5， 2.0, 1.5, 1.0 B 1.0, 1.5， 2.0, 2.5, C 2.5， 1.5, 1.0 2.0, 13. 下列哪些分子或分子离子具有顺磁性AO2、NO BN2、F2 CO22+、NO+ 14. 下列哪种性质是晶态物质所特有的： A.均匀性 B.各向异性 C.旋光性 15. 晶体结构等于: A.点阵+结构基元 B.结构基元 C.点阵+晶胞 16. 金刚石与立方硫化锌 A.点阵型式都是立方面心. B.点阵型式都是立方简单. C.点阵型式不同. 17. NaCl与CaF2晶体的相同之处是: A.结构基元 B.负离子堆积方式 C.点阵型式 18. 立方和六方ZnS的CN+/CN-都是4:4: 它们在下列哪一点上不同？A. 负离子堆积方式 B. 正离子所占空隙种类 C. 正离子所占空隙分数 19. 对于CaF2型晶体,“简单立方”一词描述的是它的 A.负离子堆积方式 B.点阵型式 C.正离子堆积方式 20. 与结构基元相对应的是: A.点阵点 B.素向量 C.复格子 21. CaS离子晶体结构被称为NaCl型,这个术语指得是 A.它的结构基元 B.它的结构型式 C.它的点阵型式 22. 六方晶胞的形状是 A.六棱柱 B.六个顶点的正八面体 C.=90o，=120o的平行六面体 23. (113)晶面在x、y、z轴上的截数分别为 A. 1,1,3 B. 3,3,1 C. 1,1，1/3 24. 空间格子中,顶点、棱心、面心对格子的贡献分别为A. 1/8,1/4,1/2 B. 1,1,1 C. 1,1/2,1/4 25. Cu晶体是A1（立方面心）堆积，原子数：八面体空隙数：四面体空隙数为A. 1：1：2 B. 1：2：1 C. 2：2：1 26. 当劳厄方程被满足时,空间点阵中被平移群Tmnp=ma+nb+pc所概括的任意两点阵点之间的波程差的波数为 A.mh+nk+pl B.m+n+p C.h+k+l 27. 劳厄方程中的h代表 A. x晶轴上相邻两点阵点之间波程差的波数. B. 任意两相邻晶面之间波程差的波数. C. 衍射线与x晶轴的夹角. 28. 镍单晶的每个正当晶胞中平均有4个原子和8个四面体空隙,其结构为 A. A1型 B. A2型 C. A3型 29. CeO2具有立方面心点阵,负离子堆成的简单立方空隙有50%被正离子占据.其结构型式为: A.CsCl型 B.六方ZnS型 C.CaF2型 30. 立方面心点阵的系统消光规律是: A. h+k+l=奇数 B. h+k+l=偶数 C. h、k、l奇偶混杂 31.“从CsCl晶体中可以抽象出立方体心点阵”这一表述 A. 正确 B. 不正确, 因为“立方体心”不满足点阵定义，不是一种点阵 C. 不正确, CsCl晶体的点阵为立方简单 32. 对于二元离子晶体,下列哪一式成立: A. n+/n-=Z-/Z+=CN-/CN+ B. n-/n+=Z-/Z+=CN-/CN+ C. n+/n-=Z-/Z+=CN+/CN- 33. Si晶体(A4，即金刚石结构)的空间利用率(堆积系数)是很低的，只有W晶体(A2)的一半。它们的晶胞中原子数目是 A. SiW C. Si=W 34. 马德隆(Madelung)常数与离子晶体的哪种因素有关: A.化学组成 B.晶体结构型式 C.离子键长 35.下列哪一组算符都是线性算符：A cos, sin B x, log C 36. 无论仪器技术怎样改进，分子光谱的谱线总是存在一定的线宽。这种现象可用下列哪一式加以说明？A. xpxh/4 B. Eh/4 C. =c/ 37. 对于CO2和H2O，下列哪种说法是正确的：A. CO2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H2O则否B. SO2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H2O则否C. 它们都属于C2v点群 38. 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.一个类 B. 一个子群 C.一个不可约表示 39. 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.直和 B.直积 C.无关 40. 水分子B1振动的基包括x和xz, 这种振动 A只有红外活性 B. 只有拉曼活性 C. 兼有红外和拉曼活性二、下列叙述中可能包含着一些错误。请你在不改变论述主题和不显着缩减内容的前提下改写成正确的叙述。 1分子轨道（MO）是分子中的单电子波函数，可以用原子轨道的线性组合来表示，MO表明了电子运动的确切轨迹。分子的薛定格方程可以利用变分法近似求解，由此得到的能量总是等于或低于分子真实的基态能量。求解方程时通常使用定核近似，因为分子的核骨架实际上固定不变的。分子中电子数如果是偶数，分子就必然是反磁性的，例如O2分子就是如此。根据电子在MO上的排布可以计算键级，键级都是一些整数。2分子的对称性可以用分子点群描述。分子的许多性质与对称性有关，例如，分子中如果有对称元素相交，就必然是非极性分子；如果有镜面存在，就必然是手性分子。含有手性碳原子的分子毫无例外都是手性分子，都是有旋光性的。所谓内消旋，是样品内对映异构体分子数目各占50%造成的现象。3晶体都是一些晶莹透明的物质，而且有各种各样的对称性，这与分子的对称性没有任何差别。晶体可以被抽象成点阵，点阵由一组有限数目的点组成，只有按照连接其中特定的两点的矢量进行平移才能够复原。每个点阵点对应于晶体中的一个正当晶胞。晶体虽然品种繁多，但可以被划分为8种晶系，230种晶体学点群。晶系是按照格子形状划分的，这样的格子共有7种，称为布拉维格子。三、 利用结构化学原理，解答下列问题： 1. PCl5气体是分子化合物，其固体是PCl4+、 PCl6-的离子化合物。试分析这三种分子或分子离子分别是什么形状？ 2. 工业上合成氨要在500oC和150atm下，用Fe催化剂进行反应。尽管这种条件下的平衡常数Kp远低于室温下的Kp 。试从结构化学角度解释，是什么原因使得合成氨如此困难？四下面有三种溴代烷烃，每种分子两个C上的氢在核磁共振氢谱上给出各自的质子峰。试按以下两个C的顺序，写出两种质子峰在谱图上的位置、峰面积和自旋裂分情况：低场或高场 峰面积之比 自旋裂分多重峰CHBr2-CH2Br CH3-CH Br2 CH3-CH2 Br 五、解释下列名词：1. 分子轨道对称性守恒2. 点阵3. 离子极化六. 根据谐振子模型, 双原子分子的振动波数, 其中k是力常数, 是分子的约化质量. 测得氧的三种振动吸收带分别为1097, 1580, 1865cm-1, 它们可能是由O2+, O2, O2-产生的. 试判断: O2+产生的是哪一个吸收带, 并说明理由. 七1. 由下列HMO行列式反推出共轭分子的骨架2. 三亚甲基甲基有四个大分子轨道，按能级由高到低排列如下(中心C原子编号为4)。先说明：计算中心C原子的键级时，只需要哪个或哪些大分子轨道？为什么？然后计算中心C原子的键级。2001级试卷参考答案一选择答案1A 2B 3A 4B 5A 6C 7A 8C 9C 10A 11A 12A 13A 14B 15A 16A 17C 18A 19A 20A 21B 22C 23B 24A 25A 26A 27A 28A 29C 30A31C 32A 33B 34B 35C 36B 37A 38A 39A 40C二、差错并改正.可以有多种不同的改错法，下面只是改法之一。加下划线处是可以修改的内容，随后括号中是改正后的内容：1分子轨道（MO）是分子中的单电子波函数，可以用原子轨道的线性组合来表示，MO表明了电子运动的确切轨迹（单电子运动状态）。分子的薛定格方程可以利用变分法近似求解，由此得到的能量总是等于或低于（高于）分子真实的基态能量。求解方程时通常使用定核近似，因为分子的核骨架实际上固定不变的（相对于电子运动来说可以认为是近似不变的）。分子中电子数如果是偶数，分子就必然是反磁性的（分子一般是但并不必然是反磁性的，除非电子完全成对），例如O2分子就是如此（O2分子就有顺磁性）。根据电子在MO上的排布可以计算键级，键级都是一些整数（键级并非都是整数）。2分子的对称性可以用分子点群描述。分子的许多性质与对称性有关，例如，分子中如果有对称元素相交（如果至少有两个对称元素有唯一的交点），就必然是非极性分子；如果有镜面存在，就必然是（必然不是）手性分子。含有手性碳原子的分子毫无例外（并非）都是手性分子，都是有旋光性的。所谓内（外）消旋，是样品内对映异构体分子数目各占50%造成的现象。3晶体都是（有些是但并非都是）一些晶莹透明的物质，而且有各种各样的对称性，这与分子的对称性没有任何差别（但与分子的对称性在轴次上有所不同）。晶体可以被抽象成点阵，点阵由一组有限（无限）数目的点组成，只有按照连接其中特定的两点的矢量进行平移才能够复原（按照连接其中任意两点的矢量进行平移都能够复原）。每个点阵点对应于晶体中的一个正当晶胞（点阵点）。晶体虽然品种繁多，但可以被划分为8种（7种）晶系，230种（32种）晶体学点群。晶系是按照格子形状（特征对称元素）划分的，这样的格子共有7种（14种），称为布拉维格子。三、 利用结构化学原理解答问题 1. 分别是三角双锥，正四面体，正八面体。2. 主要原因是N2的电子组态为KK（1g）2（1u）2 (1u) 2 (1u) 2（2g）2, 有三重键+, 键解焓很高.四填表低场或高场 峰面积之比 自旋裂分多重峰CHBr2-CH2Br 低场/高场 1：2 3，2 CH3-CH Br2 高场/低场 3：1 2，4 CH3-CH2 Br 高场/低场 3：2 3，4五、名词解释1. 分子轨道对称性守恒：在基元反应中,反应物的分子轨道以对称性不变的方式转化为产物的分子轨道.2. 点阵：点阵是按连接其中任意两点的矢量将所有的点平移而能复原的一组无限多个点,是从晶体结构中抽象出来的