、分子对称性习题及解答

1、第四章、分子对称性习题一、填空题4101、I3和6不是独立的对称元素,由于13= I6=4102、对称元素C2与5组合,得到；Cn次轴与垂直它的 C2组合,得到 .34103、d (dz2 , dxy, dx2,2 )sp(pz)杂化的几何构型属于 点群.4104、有一个 AB 3分子,实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴,那么此分子所属点群是4105、有两个分子,N3B3H6和C4H4F2,它们都为非极性,且为反磁性,那么N3B3H6几何构型点群.C4H4F2几何构型 ,点群.4106、NF3分子属于 点群.该分子是极性分子,其偶极矩向量位于 上.4107、以下分子所属的点群：SO3,SO32

2、-,CH3+,CH3-,BF3 .4108、写出以下分子所属的点群：2-CHCl 3 , B2H6, SF6, NF3, SO34109、CH2 C O 分子属于 点群,其大 n键是.4110、环形S8分子属D4d点群,分子中包含轴次最高的对称轴为 .4111、分子具有旋光性,那么可能属于 等点群.4112、判别分子有无旋光性的标准是 .4113、既具有偶极矩,又具有旋光性的分子必属于 点群.4114、偶极矩小0,而可能有旋光性的分子所属的点群为 ;偶极矩而一定没有旋光性的 分子所属的点群为.4115、乙烷分子的重迭式、全交叉式和任意角度时所属的点群分别为： , , .4116、口比咤(C5H

3、5N )分子属于 点群；乙烯 (C2H4 )分子属于 点群.4117、H2c CCCH2分子属于 点群； SF6分子属于 点群.4118、两个C2轴相交,夹角为 2E2n,通过交点必有一个 次轴,该轴与两个 C2轴.4119、两个对称面相交,夹角为2m2n,那么交线必为一个 次轴.4120、反轴In与映轴Sn互有联系,请填写：S1= ；S2= ；S3=S4=；S5=；S6=4121、反轴In与映轴Sn互启联系,请填写：>1= ；I2=_；13=>4= ；15 =_；16=4122、某分子具有一个二重轴、一个对称面和一个对称中央,该分子属于 点群.4123、一个具有三个四重象转轴、四

4、个三重轴、六个对称面的图形属于 点群.4124、一分子具有四个三重轴、三个四重轴、六个二重轴、九个对称面和一个对称中央,该分子属于点群.4125、一个具有一个三重轴、三个二重轴、三个对称面和一个对称中央的分子属于点群.4126、一个具有一个四重轴、四个二重轴、五个对称面和一个对称中央的分子属于点 群.4127、一个具有一个六重轴、一个对称面和一个对称中央的分子属于 点群.4128、一个具有一个五重轴、一个对称面的分子属于 点群.4129、一个具有一个四重轴、四个对称面的分子属于 点群.4130、一个具有一个三重轴、三个二重轴和四个对称面的分子属于 点群.4131、在 C2V点群中,两个对称面之

5、间的夹角是 二、选择题4201、下面说法正确的选项是： ()(A)分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群(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,那么此分子必然同时存在Cn轴和,面(D)镜面6 一定也是镜面6V4202、下面说法正确的选项是： ()(A)如构成分子的各类原子均是成双出现的,那么此分子必有对称中央(B)分子中假设有C4,又有i,那么必有仃(C)但凡平面型分子必然属于Cs群(D)在任何情况下,S2=E?4203、如果图形中有对称元素S6,那么该图形中必然包含： ()(A) C6,5 ; (B) C3, oh ; (C) C3, i

6、；(D) C6, i4204、以下分子中：(1)又-二氟苯(2)邻-二氟苯(3)间-二氟苯,哪些有相同的点群()(A) 1,2;(B) 1, 3 ;(C) 2,3 ;(D) 1, 2, 3 ; (E)都不同4205、Cr与 CO 形成玻基化合物Cr(CO)6,其分子点群为： ()(A) D4h ; (B) Td ;(C) D5h ;(D) D6h ;(E) Oh4206、B2H 6所属点群是: ()(A) C2v ;(B) D2h ;(C) C3v ;(D) D3h ;(E) D3d4207、以下分子具有偶极矩且不属于Cnv的分子是： ()(A) H2O2 ;(B) NH3;(C) CH 2c

7、l2 ;(D) CH 2一 C4208、蔡分子所属点群为： ()(A) Cs；(B) C2V ;(C) D2 ;(D) D2h4209、丙二烯分子所属点群为： ()(A) C2V ;(B) D2 ;(C) D2h ;(D) D2d4210、与 NH3分子属于不同点群的分子是： ()(A) BF3 ;(B) O PCl3 ;(C) CH3Cl ;(D) (C 6H6)Cr(CO) 34211、与 H2O 分子不同点群的分子是： ()(A) 口比咤；(B) CO 2 ;(C) HCHO ;(D) 口比咯(C4H8.)4212、以下说法正确的选项是： ()(A)但凡八面体络合物一定属于Oh点群；(B

8、)但凡四面体构型的分子一定属于Td点群；(C)异核双原子分子一定没有对称中央；(D)在分子点群中对称性最低的是Ci群,对称性最高的是Oh群4213、下歹U分子中属于D3群的是： ()(A) BF3 ;(B) NH 3 ;(C)局部交错式乙烷；(D)交错式乙烷4214、以下各组分子中,哪些有极性但无旋光性 ()(1)13(2)O3(3)N3-分子组：(A) 1 , 2 (B) 1 , 3 (C) 2 , 3 (D) 1 , 2, 3 (E) 24215、CO2分子没有偶极矩,说明该分子是： ()(A)以共价键结合的；(B)以离子键结合的；(C) V形的(D)线形的,并且有称中央；(E)非线形的4

9、216、IF5所具有的对称元素是: ()(A) 一个三重轴,三个二重轴,四个对称面,一个对称中央(B) 一个五重轴,五个二重轴,六个对称面,一个对称中央(C) 一个四重轴,四个对称面；(D) 一个对称面,一个对称中央4217、以下表达式反映出一些对称操作间的关系,其中错误的选项是： ()(A) l31=iC31 ;(B) I32=C32 ;(C) I33=E ;(D) I35=E4218、以下命题中正确者为: ()(A)含不又称 C原子的分子具有旋光性；(B)无不对称 C原子的分子无旋光性(C)不具有反轴对称性的分子在理论上有旋光性三、判断题4301、既不存在 Cn轴,又不存在 小 时,与轴必

10、不存在. ()4302、在任何情况下,就=且.()4303、分子的对称元素仅 7种,即仃,i及轴次为1, 2, 3, 4, 6的旋转轴和反轴. ()4304、由于映轴是旋转轴与垂直于轴的面组合所得到的对称元素,所以Sn点群分子中必有对称元素 和Cn.()4305、ClC1 和 HC1J=C = C)C=C=C;HZH Cl空间构型相同,都属于 C2点群.()4306、在以下空格中打上","或"X "以表示正确与错误.分子所属点群CiCnvDnTdD nd分子必有偶极矩分子必无旋光性四、简做题4401、给出以下点群所具有的全部对称元素：(1) C2h (2

11、) C3V (3) Si (4) D2 (5) C3i4402、假定CuCl43-原来属于Td点群,四个 Cl原子的编号如以下图所示.当出现下面的变化时,点群将如 何变化(写出分子点群).(2) Cu-Cl(1)键长缩短(3) Cu-Cl(1)和Cu Cl(2)缩短同样长度(4) Cu-Cl(1)和Cu Cl(2)缩短不同长度(5) Cl(1)和Cl(2)两原子沿这两原子(6) Cl(1)和Cl(2)沿其连线逆向移动相同距离,Cl(3)和Cl(4)亦沿其连线如上同样距离相向移动C-Cu-Cl+(Cl1和Cl 3在纸面以上,CbCl 2和Cl4在纸面以下)4403、当联苯(C6H5C6H5)的两

12、个苯环平面的夹角(3)分别为：(1) a= 0° , (2) ot= 90° ,0© < a < 90©时,判断这三种构象的点群.4404、写出以下分子的点群以及有无偶极矩：(1) NH3(2) H2O(3) CO32-(5)二-C = CClH4405、确定以下分子所属点群,判断有无偶极矩：(1)澳代口比咤(2) HF (3) H2O2(4)重迭型二茂铁(5) CH2cl24406、根据分子对称性,试推测属于哪些点群的分子可以有偶极矩和旋光性,哪些点群那么没有?4407、正八面体六个顶点上的原子有三个被另一种原子置换,有几种可能型式各属什么

13、点群,有无旋光性和永久偶极矩?4408、分子有什么对称元素属于何种点群写出该群的乘法表.(c)平面、反式4409、写出苯分子的全部对称元素.它属于什么点群?4410、H2O2分子的几何构型曾被建议为如下不同模型:(a)线型 H-O-O-H(b)平面、顺式 /(d)非平面平衡构型 (1)给出四种模型的点群；(2)下表给出H2O2的IR和Raman谱带, 从表中数据,哪些模型可以删去?IR/cm-1(气相)Raman/cm-1 (液相)870(m)1370(s)3417(s)877(vs), 903(vw)1408,1435(w) 3407(m)五、计算题4501、HCl的偶极矩是3.57 X 1

14、0-30C- m,键长是1.30?.如果把这个分子看作是由相距为1.30 ?的电荷+q与-q组成的,求q并计算q/e.(e=1.602 x 10-19C)4502、CCl4(l)在20 C和标准压力下,介电常数名=2.24 ,密度 作1.59g - cm,计算CCl4的极化率口.8)=8.854 X 10-12C2 - J-1 m1.4502、气体SO2在273K, 373 K和标准压力下的介电常数分别为1.00993和1.0056.计算SO2的偶极矩和极化率.(£ 0= 8.854 X 10-12J-1 - C2 - m1)一、填空题4101、C3+i；C3+G4102、i; n

15、个 C24103、D3h4204、D3h4105、平面六元环；D3h ;平面,有两个双键；C2h4106、C3v；C34107、SO3： D3h；2- _SO3 : C3v；CH3+： D3h ；CH： C3v；BF3： D3h .4108、C3v； D2h；Oh； C3v； C3v.一 一44109、C2v； 口34110、44111、Cn； Dn； T； O .4112、In:分子有In,无旋光；分子无In,可能观察到旋光.4113、Cn4114、Dn或 T 或 O ；Cnv4115、D3h； D3d； D3 .4116、C2v； D2h4117、D2h； Oh'4118、Cn,垂

16、直4119、Cn4120、S2=iS二 S6=C3+iS4S5 =C5+IS3=C3+ 二._ _ _ _4121、I2=.11 =i.-1 =C3+ 二I4I5=I 10 =C5+二4122、C2h4123、Td4124、 Oh4125、D3d4126、D4h4127、C6h4128、C5h4129、C4V4130、D3h4131、 43二、选择题4201、(D)4211、(B)4202、(B)4212、(C)4203、(C)4213、(C)4204、(C)4214、(E)4205、(E)4215、(D)4206、(B)4216、(C)4207、(A)4217、(C)4208、(D)4218

17、、(C)4209、(D)4210、(A)三、判断题、4301、 X4302、 X4303、 X4304、 X4304、 V4305分子所属点群CiCnvDnTdDnd分子必有偶极矩XVXXX分子必无旋光性VVXVV四、简做题4401、 C2h: C2(1), oh(1),i C3v: C3(1),(3) S4 : I4 或 S4 D2: C2(3) C3i: C3(1),i4402、(1) C3v(2) C2V(3) Cs(4) C2v(5) D2d4403、(1) D2h;(2) D2d;(3) D2.点群旋光性偶极矩Ci无无Cn有有Cnh无无Cnv无有Sn无无Dn有无Dnh无无Dnd无无T

18、d无无Oh无无4404、(1) C3v,有(2) C2v,有(3) D3h,无(4) D2d,无Cs,有4405、(1) Cs,有(2) D“v,有(3) C2,有(4) D5h,无(5) C2v,有4406、4407、两种；C2V和C3v；无旋光性,有永久偶极矩.4408、C2,Gh,i;C2h；C2hEC215iEC21EC21C21OhiEiOhOh i5 iiOhE C21E4409、C6,6C2, 5,6od,i;D6h4410、(1) (a) D“h (b) C2V(C) C2h(d)C22 IR和Raman数据相符,根据具有对称中央分子的 IR , Raman互斥规那么,可以排除线型D“h和平 面,反式构