苏州大学《结构化学》期中考试

1、结构化学结构化学期中考试期中考试 化学专业化学专业试卷分析试卷分析2下列分子中哪一个顺磁性最大下列分子中哪一个顺磁性最大. ( C ) (A)N2+ (B)Li2 (C)B2 (D)C2 (E)O2+ 1根据测不准关系式，分子中的电子运动速度的不根据测不准关系式，分子中的电子运动速度的不确定程度约为确定程度约为（ B ）（A）103 m /s （B）106 m /s （C）109 m /s （D）104 m /s. 选择题：（共选择题：（共40分）分） 4对于氢原子的对于氢原子的 轨道的电子云角度分布图为轨道的电子云角度分布图为相切于原点的两个球面，电子出现在这两个球面上的相切于原点的两个球面

2、，电子出现在这两个球面上的任意一点的几率密度都相等，对吗？任意一点的几率密度都相等，对吗？.( )3此种形式已采用下列哪几种方法此种形式已采用下列哪几种方法.( AC ) (A)波恩波恩-奥本海默近似奥本海默近似 (B)单电子近似单电子近似 (C)原子单位制原子单位制 (D)中心力场近似中心力场近似的的( 错错 )7 “空间同一点出现两个电子的概率一定为零空间同一点出现两个电子的概率一定为零”，对，对吗？吗？( )6电子自旋量子数电子自旋量子数 s=1/2，对吗？，对吗？. ( )5用紫外光照射某双原子分子，使该分子电离出一个用紫外光照射某双原子分子，使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分

3、子的核间距变短了，则表明电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了，则表明该电子该电子( C ) (A)从成键从成键MO 上电离出去的。上电离出去的。 (B)从非键从非键MO 上电离出去的。上电离出去的。 (C)从反键从反键MO 上电离出去的。上电离出去的。 (D)不能断定是从哪个轨道上电离出去的。不能断定是从哪个轨道上电离出去的。 ( 错错 )( 错错 )10已知已知He+处于处于 311状态状态,则下列结论何者正确则下列结论何者正确?.( D ) (A)E= -1.51eV ; (B)简并度为简并度为1; (C)径向分布函数的峰只有一个径向分布函数的峰只有一个; (D)都不正确都不正确9通过

4、变分法计算得到的微观体系的能量总是通过变分法计算得到的微观体系的能量总是.( C ) (A)等于真实基态能量等于真实基态能量; (B)大于真实基态能量大于真实基态能量; (C)不小于真实基态能量不小于真实基态能量; (D)小于真实基态能量。小于真实基态能量。8.电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是( D ) (A) 3p (B) 4d (C) 2p (D) 2S13OF，OF+，OF 三者间，键长顺序正确的是三者间，键长顺序正确的是 ( B ) (A) OF OF+ OF (B) OF OF OF+ (C) OF+ OF OF (D) OF+ OF OF

5、 11谱项谱项3D 的可能微观状态共有的可能微观状态共有. ( A ) (A)15 (B)6 (C)1 (D)1012在在C 2 h 群中，群中， 与与 的乘积为的乘积为. ( B ) (A) (B) (C) (D)En2 ci2 ci14根据保里原理，根据保里原理，“单电子波函数必须是反对称单电子波函数必须是反对称的。的。”对吗？对吗？.( )222)(mhEB15任一自由的实物粒子（假设势能为零），其波长任一自由的实物粒子（假设势能为零），其波长为为 ，今欲求其能量，须用下列哪个公式，今欲求其能量，须用下列哪个公式. （ B ） chEA)(212.25( )()C Ee (D) A，B，

6、C 都可以都可以( 错错 )17已知已知 =RY =R ，其中，其中 R， ，Y 皆已归一化，则下列式中哪些成立皆已归一化，则下列式中哪些成立?.（ D ）16在长在长l =1.0 nm 的一维势箱中运动的的一维势箱中运动的He原子，其原子，其德布罗意波长的最大值是德布罗意波长的最大值是.( D ) (A) 0.5 nm (B) 1.0 nm (C) 1.5 nm (D) 2.0 nm (E) 2.5 nm20二维正方形势箱中二维正方形势箱中10个电子的体系的多重度个电子的体系的多重度 （2S+1）为）为.( C ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 419 若氢原子中电子处于若氢原

7、子中电子处于 态，则其轨道角动量态，则其轨道角动量 在在z 轴的分量何者正确？轴的分量何者正确？.( D )18与与H2O分子不同点群的分子是分子不同点群的分子是. ( B ) (A)吡啶吡啶 (B)CO2 (C)HCHO (D)吡咯（吡咯（C4H8O）2氧原子的谱项为氧原子的谱项为_, 基谱为基谱为_。1D, 3P, 1S 二、填空题：（共二、填空题：（共43分）分）1写出写出Na+离子中电子的薛定谔方程离子中电子的薛定谔方程 3P2核电子势能算符核电子势能算符动能算符动能算符电子电子电子电子32px 、2py 、2pz和和2p+1 、2p0 、2p-1轨道的关系轨道的关系是是 _、 _、_

8、。 4物理量物理量 的量子力学算符在直角坐的量子力学算符在直角坐标系中的表达式是标系中的表达式是_。xyypxp 6在在C2+，NO，H2+，He2+分子中，存在单电子分子中，存在单电子 键的是键的是_, 存在三电子存在三电子 键的是键的是_, 存在单存在单电子电子 键的是键的是_, 存在三电子存在三电子 键的是键的是_。 H2+C2+He2+NO5（3分）对于立方势箱中的自由粒子，分）对于立方势箱中的自由粒子，E12h2/8ma2的能量范围有的能量范围有_个能级，在个能级，在此范围内共有此范围内共有_个状态。个状态。5117光谱支项光谱支项3D2所表征的状态中，原子的轨道角动量所表征的状态中

9、，原子的轨道角动量为为_，原子的自旋角动量为，原子的自旋角动量为_，原子的总，原子的总角动量为角动量为_, 在外磁场作用下，该光谱支项将在外磁场作用下，该光谱支项将分裂为分裂为_个微观状态。个微观状态。62658体系电子的完全波函数可用体系电子的完全波函数可用Slater行列式表示，行列式表示，Slater行列式的元素是行列式的元素是_。采用行列式形式，自然会满足下述条件：当交换任何采用行列式形式，自然会满足下述条件：当交换任何一对电子的包含自旋的坐标时，完全波函数应该是一对电子的包含自旋的坐标时，完全波函数应该是_。自旋自旋-轨道（或单电子完全波函数）轨道（或单电子完全波函数） 反对称的反对

10、称的 10（4分）分）Li2+某一激发态某一激发态4f 1, 4f 轨道的径向波函轨道的径向波函数有数有_个节面，角度波函数有个节面，角度波函数有_个节面。个节面。4f轨道上的电子轨道角动量为轨道上的电子轨道角动量为_，能，能量为量为_。- 7.65 eV30129 轨道沿轨道沿 x 和和 z 轴作用分别能形成轴作用分别能形成_和和_类型的分子轨道。类型的分子轨道。12二茂铁二茂铁Fe(C5H5)2的结构经的结构经X-衍线测定，确认为衍线测定，确认为夹心式构型，两个夹心式构型，两个Cp环为交错型，属环为交错型，属_点群；点群；后用电子衍射法测定气态的后用电子衍射法测定气态的Fe(C5H5)2

11、分子，认为两分子，认为两个个C p环为重叠型，属环为重叠型，属_点群；近年来用中子点群；近年来用中子衍射，发现室温下两个衍射，发现室温下两个Cp 环即不是交错型，也不是环即不是交错型，也不是重叠型，但和重叠型比较接近，应属重叠型，但和重叠型比较接近，应属_点群。点群。11CO分子中电子组态为分子中电子组态为_，键级为键级为_，化学键为，化学键为_。(1 )2(2 )2(3 )2(4 )2(1 )4(5 )2 3 一个双电子一个双电子键，键， 两个双电子两个双电子键。键。 D5d D5h D5 14.NO分子中的化学键为分子中的化学键为_ _，该分子容易被氧化为该分子容易被氧化为NO+ 的原因是

12、的原因是_。 13在长度为在长度为 l 的一维势箱中运动的质量为的一维势箱中运动的质量为 m 的自的自由粒子，动量的平均值为由粒子，动量的平均值为_，动量的平方值，动量的平方值为为 _。0 NO分子中有反键的分子中有反键的电子，活泼，易失去。电子，活泼，易失去。 一个双电子一个双电子 键键 ，一个三电子，一个三电子 键键 一个双电子一个双电子 键，键，16氢原子的零点能约为氢原子的零点能约为_ ，基态氢原子单，基态氢原子单位体积中电子出现概率最大值在位体积中电子出现概率最大值在_处；单位处；单位厚度的球壳体积中出现概率最大值在厚度的球壳体积中出现概率最大值在_处。处。-13.6 eV核附近核附

13、近离核离核a015. 氢原子波函数氢原子波函数 是算符是算符 中中_的本征函数的本征函数, 原因是原因是_。n和和l有确定值有确定值,分别为分别为2和和1, 体系的能量有确定值体系的能量有确定值-3.4 eV, 轨道角动量的平方有确定值轨道角动量的平方有确定值 .因为在因为在 描述的状态下描述的状态下,17设设 A和和 B（能量分别为（能量分别为EA和和EB）分别是原子）分别是原子A和和B的轨道，两者线性组合形成成键分子轨道的轨道，两者线性组合形成成键分子轨道 =cA A+cB B（假设（假设cA和和 cB都为正数），如果都为正数），如果 EAEB，则则cA _ cB 。如果该分子轨道上运动的

14、电子，在。如果该分子轨道上运动的电子，在A原子的原子的 A原子轨道上出现的概率为原子轨道上出现的概率为70%，在，在B原子的原子的 B原子轨道上出现的概率为原子轨道上出现的概率为30%，则该分，则该分子轨道波函数为子轨道波函数为_。 20对对ns1(n+1)s1 组态，其总自旋角动量可为组态，其总自旋角动量可为_, 与与 z 轴的夹角的可能值为轴的夹角的可能值为_。19有一氢原子波函数有一氢原子波函数 n,l,m ，已知其有两个节面，已知其有两个节面，一个是中心在原点的球面，另一个是一个是中心在原点的球面，另一个是 xy 平面。则这平面。则这个波函数的个波函数的 n、l 和和m分别为分别为_、_、_。 3， 1， 0 45，90，13518在边长为在边长为a的一维势箱中的自由粒子处于状态时，的一维势箱中的自由粒子处于状态时，在在0a/4区间出现的几率为区间出现的几率为_（列出公式），该粒子的零点能为（列出公式），该粒子的零点能为_。最高分最高分97最低分最低分3