2019安徽高中化学竞赛结构化学第二章原子的结构和性质习题语文

1、一选择题1、电子自旋是电子c A、具有一种类似地球自转的运动B、具有一种非轨道的运动C、具有一种空间轨道外的顺逆时针的自转D、具有一种空间轨道中的顺逆时针的自转2、以下分子中哪些不存在大 a A. CH2=CH-CHCH=CH B. CH 2=C=O C. CONH22 D.C 6HCH=CH83、某原子的电子组态为1s22s22p63sZd1,其基谱项为a A3DB1DC 3S D 1s4、类氢波函数巾2Px的各种图形,推测 巾3Px图形,以下结论不正确的选项是b ：A、角度局部图形相同B、电子云相同C、径向分布不同D界面图不同5、单个电子的自旋角动量在z轴方向上的分量是：d 6、g|COO

2、H 具有的n键类型为：a JI119A、靖 B 、靖 C 、舄 D 7、以下光谱项不属于p1d1组态的是c .A. 1P B .1 D C. 1 S D. 3F8、对氢原子和类氢离子的量子数l ,以下表达不正确的选项是b .A l的取值规定m的取值范围B它的取值与体系能量大小有关C它的最大可能取值由解方程决定D它的取值决定了 |M| = ITE9、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是 c 0A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10、类氢波函数2px的各种图形,推测3px图形,以下说法错误的选项是b A角度局部的图形相同B电子云图相同C径向

3、分布函数图不同D界面图不同11、对氢原子方程求解,以下表达有错的是c .A.可得复函数解Gm9 = AeimB.由方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解.C.根据旬函数的单值性,可确定| m|=0 , 1, 2,l21根据归一化条件GmG2dG =1求得A = 0. 2 二12、He'的一个电子处于总节面数为3的d态,问电子的能量应为-R的c .A.1B.1/9C.1/4D.1/1613、电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是d .第1页A. W3P B.Wad C. W2P D. W2S14、5 f的径向分布函数图的极大值与节面数为(a )A. 2,1 B. 2,3C.4,2D.1

4、,315、线性变分法处理H;过程中,认为Hb=Ha,依据的Tt质是(d )A.电子的不可分辨性B. 二核等同性C. V a. V b的归一性D. H?的厄米性16.、Fe的电子组态为An3d 64s2,其能量最低的光谱支项为(a )A./B.七 C.5D0D. 1s17、对于极性双原子分子 AB,如果分子轨道中的一个电子有 90%勺时间在A的轨道中,10%的时间在 B的轨道上,描述该分子轨道归一化形式为(c )A 中=0.90 +0.1%B 中=0.付a+0.9%C 中=0.9490 +0.316% D0 =0.9940 +0.1付b18、氢原子的轨道角度分布函数 Y10的图形是(c )(A)

5、两个相切的圆(B) “8字形(C)两个相切的球(D)两个相切的实习球19、B原子基态能量最低的光谱支项是(a )(A) 2P1/2(B) 2P3/2(C) 3P0(D) 1S020、以下波函数中量子数n、l、m具有确定值的是(d )(A)中(3d.)(B)中(3dyz)(C) (P(3dxy)(D)中(3dz2) 21、如果E.是一维势箱中电子最低能态的能量,那么电子在 日能级的能量是(c )(A) 2E0(B) 4E0(C) 9E0(D) 18E022、氢原子3P径向函数对r做图的节点数为(b )(A) 0(B) 1(C) 2(D) 323. Y( 8 ,小)图 (B )A.即电子云角度分布

6、图,反映电子云的角度局部随空间方位9 ,小的变化B.即波函数角度分布图,反映原子轨道的角度局部随空间方位 9 ,小的变化C.即原子轨道的界面图,代表原子轨道的形状和位相24 .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.试判断以下哪种组态是等价组态：( C )A. 2s12p1B. 1s12s1C. 2p 225 .对于Q , O 2- , O 22-,何者具有最大的顺磁性？ ( A )A . QB. Q-C. Q2-26 . Cl原子基态的光谱项为2P,其能量最低的光谱支项为A A . 2R/2B . 2P1/2C . 2P3/2 或 2P1/2 ,二者能量相同

7、27 .以下关于分子光谱的描述,哪一条中有错误：B 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C . N个原子组成的分子有3N6种简正振动方式,直线形分子有 3N-5种28 .利用Hund第一规那么从原子谱项中挑选能量最低的谱项,首先应当找C A. S最小的谱项B . L最大的谱项 C . S最大的谱项29 .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 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 .

8、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 30.环丙烷的C-C成键效率不高,原因是B A .为适应键角的要求,sp3杂化轨道被迫弯曲到60°,因而产生了 “张力B. sp3杂化轨道在核连线之外重叠形成弯键,重叠效率较差C. sp3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31 . Cl原子基态的光谱项为2P,其能量最低的光谱支项为A A . 2P3/2B . 2Pi/2C . 2Po32 .无论仪器技术怎样改良,分子光谱的谱线总是存在一定的线宽.这种现象可 用以下哪一式加以说明？ B A. Ax - Apx>h/4 tt B. AE p?h/

9、4 兀 C. X =c/ v33 .水分子B振动的基包括x和xz,这种振动C A,只有红外活性 B.只有拉曼活性C.兼有红外和拉曼活性34 .欲求Br基组态的谱项,可借助于 B A. Slater 规那么 B. 空穴规那么 C. Hund 规那么35 .分子的三重态意味着该分子B A.有一个未成对电子.B.有两个自旋平行电子.C.有三个未成二填空题1、He原子的第一电离势为24.48eV,第二电离势为54.28eV,那么其K壳层中两 个电子的相互排斥能为29.8 2、氢原子的3Px状态的能量为 eV .角动量为角动量在磁场方向的分量为 ; 它有 个径向节面,个角度节面._1 _2、-13.6父

10、eV；T2h/2 冗；无确定值；1; 1;93、He +白413Pz轨道有 个径向节面,有 个角度节面.1 ; 1.4、氢原子3pz状态的能量是eV ,角动量是,角动量在磁场方向z方向的分量是.14-13.6 -eV； , 2 0.95、He原子的第一电离能是24.62eV,第二电离能是54.4eV,那么电子间的相互排 斥能为eV,其ls 电子的屏蔽常数为 ,有效核电荷为 o5. 29.78eV; 0.3; 1.7.6、氢原子的一个主量子数为n=3的状态有 个简并态.6、97、氢原子的3Px状态的能量为eV.角动量为；角动量在磁场方向的分量为 ;它有 个径向节面,个角度节面.7、-13.6x1

11、 eV; jEh/2 n；无确定值；1;1 98、氟原子的基态光谱项为8、2P3/2 ;9、与氢原子的基态能量相同的 Li 2 +的状态为9. 3S , 3P, 3d10、氢原子3d电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值为 _10 ±h, ±2h11、单个电子自旋角动量的值是 12、列出氢原子或类氢离子的半径值的各个式子：A.平均半径r =,B.径向分布函数极大时的半径r= .C.电子云界面图的 10= .12. 1=产4di,(£)=0求出r,.邛即di=0.9求出Ro2r1 2 c s 2r13、：类氢离子He的某一状态W= .()3/2(2-) .e a.此状

12、态的n.l.m 4、2二a.a.值分别为>>其能量为,角动量平方为角动量在Z轴方向分量为.13. n=2, l =0, m=0, E=-13.6 eV, M 2=0, M z=014、如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数nE2,那么可能的轨道为 014. 1s 2s2pz15、单个电子自旋角动量的值是 o3 .15. h216、氢原子的态函数为53,2,1 ,轨道能量为-1.51 eV,轨道角动量为76日,轨道角动量在磁场方向的分量为 17、平 2Pz(r,日阳=N(r/a0)e工/2a0 (3/4n)1/2cosH ,假设以(3/4轼)cos2 8 对(8仲)作图,那么该图是

13、电子云角度 图.也即表示了电子云在(日的)方向上单位立体角内的几率为(3/4二)cos汨三简做题1.氢原子的归一化波函数为(1)试求其基态能量和第一激发态能量.(2)计算坐标与动量的平均值.答案 1. (1) E0=-13.6eV, E1=-3.4eV.(2) <r>=3a 0/2 , <P>=02.计算氢原子Wb在一 '和为.处的比值.2. Ms波函数在r=a0, 2a0处比值为2.718 在r=ao, 2a0处比彳1为7.389.3.试画出类氢离子 3dd和3dxy轨道轮廓,并指出其节面数及形状.3. 3dz2,3dxy各有2个节面：3dz2是2个圆锥节面,

14、3dxy是XZ,YZ面.4.氢原子2Pz轨道波函数为 计算2Pz轨道能量和轨道角动量； 计算电子离核的平均距离; 径向分布函数的极值位置.4. (1) 2P轨道能量为-3.4eV角动量为扬(2)离核平均距离为5a.(3)极大值位置为4ao.5 .氢原子2s轨道波函数为购二期例(2-2)%试求其归一化波函数.5.( Zr% w= r exp -6 .类氢离子的1s轨道为：10 ) X旬),试求径向函数极大值离核距离,试问He+与F6+的极大值位置.6.二二L = ； He+ ao/2, F8+ ao/9.7 .写出Li"离子的Schr?dinger方程,说明各项的意义,并写出Li2小离

15、子2s态的波函数 计算径向分布函数最大值离核距离； 计算1s电子离核的平均距离； 比拟2s与2P态能量上下.7 (1)径向分布函数最大值离核距离ao/3,(2)电子离核平均距离为ao/2.(3)因无电子相关,2s, 2P态能量相同.8 .写出Be原子的Schr?dinger方程,计算其激发态 2s12P1的轨道角动量与磁矩.8.轨道角动量为1口,磁矩为9 .N原子的电子组态为 1s22s22p3表达其电子云分布特点；写出N的基态光谱项与光谱支项； 写出激发态2P23s1的全部光谱项.9. (1) N原子价电子层半充满,电子云呈球状分布.(2)基态谱项为4S,支项为4s3/2(3)2p23s1

16、光谱项：P2七匕飞,s12S,偶合后 4P, 2P, 2D, 2S.10 .写出以下原子的基态光谱项与光谱支项：Al、S、K、Ti、Mn.10 . Al S K Ti Mn基态谱项2P 3P 2S 3F 6S光谱支项 2 P1/2 3P2 2Si/2 3F2 6s5/211 .写出以下原子激发态的光谱项：C1s22s22p13p1Mg1s22s22p63s13p1Ti1s 22s22p63s23p63d34s111. C(2p13p1): 3D, 1D, 3P, 1P, 3S, 1S.Mg(3s13p1): 3P,1PTi(3d 34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D