结构化学期中考试2012(附答案)

结构化学基础期中考试班级：学号：姓名：分数：一、判断正误（20分）1。（√所谓定态是指电子的几率密度分布不随时间改变的状态。2.（×类氢离子体系中,n不同l相同的所有轨道的角度分布函数都是相同的.3.（×电子云图中黑点越密之处表示那里的电子越多4。√)氢原子中原子轨道的能量由主量子数n来决定5。×)区元素外层电子构型是ns1~26.(×）类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系.7.√）氢原子基态在r=a的单位厚度的球壳内电子出现的几率最大。08。×处理多电子原子时,中心力场模型完全忽略了电子间的相互作用。9.√）可以用洪特规则确定谱项的能量顺序。10.（×）波函数是几率密度.11.（√）当原子中电子从高能级跃迁到低能级时，两能级间的能量相差越大，则辐射出的电磁波的波长越短。12.（√波函数ψ是描述微观粒子运动的数学函数式13。√）微观粒子的特性主要是波、粒二象性14.√）2p有三个轨道，最多可以容纳6个电子15.（×)n=1时，l可取0和116。(×主量子数n=3时，有3s，3p,3d，3f等四种原子轨道17。√）一组n，l，m组合确定一个波函数18。(√）一组n，l，m,ms组合可表述核外电子一种运动状态20.√)电负性越大的元素的原子越容易获得电子二、选择正确答案（15分）h21。［C］立方势箱的能量E，粒子的状态数是4ml2（A)1（B)2（C）3(D)622.［C］立方箱中15的能量范围内有多少个能级2）33.［D］若考虑电子的自旋,类氢离子n=3的简并度为）3(B)6）9）184.[D］某原子的电子组态为1s2s2p3s4d，则其基态谱项为（）5（C）6（）822615）S(B)S（C)D（）D57575。［C]下面那种分子电子离域能最大（A)已三烯）正已烷（C）苯6。［D]原子的基态波函数是哪一个（D)环戊烯负离子（A)（）（D)(2)(2)(2)(2)（C）(2)[(2)(2)](2)(2)]7。[D］量子力学的一个轨道(A)与玻尔理论中的原子轨道等同）指n具有一定数值时的一个波函数（C)指n、l具有一定数值时的一个波函数（）指n、l、m三个量子数具有一定数值时的一个波函数。8。[D］在多电子原子中,各电子具有下列量子数，其中能量最高的电子是（A)，1,－1，1/2。(C）3，1，1，－1/2(B)，0,0,－1/2(D),2，－1，1/29。[D]首先提出能量量子化假定的科学家是（）Einstein（）Bohr（C）Schrodinger）Planck10。[B]微粒在间隔为的二能级之间跃迁所产生的光谱线的波数应为）4032cm1—(B)8066cm1(C）16130cm1）2016cm1（。———602×10J）-1911。[C］下列条件不是合格波函数的必备条件是）连续）单值(C)归一（D)有限12。［D］若，则的归一化系数是d5（）5（）1/5（C）5(D)1/513.［C]下列函数中哪些是d/dx的本征函数（C)ikx14.［A]R,，皆已归一化，则下列式中哪些成立（A)kx（B)kx（）2(A)（））π||212π||2sin1000（C）|R|r1||r1220015.［C]双原子分子，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在原子轨道上，10％的时间在的原子轨道上，描述该分子轨道的表达式为：(A)0.90.1）0.10.9abab（C）（D）0.90.122abab16。[C］两个原子轨道形成分子轨道时，下列哪一个条件是必须的(A)两个原子轨道能量相同（）两个原子轨道的主量子数相同（C)两个原子轨道对称性相同（D)两个原子轨道相互重叠程度最大17.［B］当代表某原子的第i个原子轨道时，n的意义iψcφ(k2,,n)kii1是（A)第个原子轨道(C)第个分子轨道）第个杂化轨道（D)第个休克尔分子轨道18。[C]用紫外光照射某双原子分子,使该分子电离出一个电子并发现该分子的核间距变短了，该电子是）从成键MO上电离出的(B)从非键MO上电离出的（C）从反键MO上电离出的）不能断定从哪个轨道上电离出的19.[B］在s轨道上运动的一个电子的总角动量为31232(A)0（）(C）(D)hhh220.[D]对于氢原子的ns态,下列哪个是正确的：ψψψR（）2dτ4r2dτ（B)2dτ4r2dτ22ψψ2RR（C)dτrdrdφ）4r2r22222nsψψ21.[B］就氢原子波函数和两状态的图像，下列说法错误的是2p4pxx原子轨道的角度分布图相同（C）径向分布图不同电子云图相同（）界面图不同1111ˆ22.[A,C］H的H，此种形式已采用了下列哪几种方法+222rrRba（）波恩—奥本海默近似（C)原子单位制（）单电子近似（）中心力场近似23.[D]物质颜色的产生是由于吸收了）红外光(B)微波(C)紫外光(D)可见光24。［D］Pauli原理的正确叙述是（）电子的空间波函数是对称的(B)电子的空间波函数是反对称的（C）电子的完全波函数是对称的（D)电子的完全波函数是反对称的25.[B]在＋H→H的反应中,下列的哪一种说法是正确的？2(A)吸收能量；（）释放能量；（C)无能量变化；（D)吸收的能量超过释放的能量26.［D]组成有效分子轨道需要满足下列哪三条原则?(A)对称性匹配，能级相近，电子配对；(B)能级相近，电子配对，最大重叠；（C)对称性匹配，电子配对,最大重叠;（）对称性匹配，能级相近，最大重叠;27.[B]下列分子的基态中哪个是三重态?（）228。［A]下列哪种分子或离子键能最大？(A)2）2-（C)2+29.［C]H分子的简正振动方式有几种？(B)2(C)2）2+（D)22-2（A)一种）两种（C）三种(D)四种30.［C］近红外光谱产生的原因在于分子的哪一种跃迁?(A)电子跃迁）核跃迁(C)振动—转动能级跃迁(C）振动能级跃迁三.填空题(10分）1.由于微观粒子具有___波动_____性和___粒子______性，所以对微观粒子的_运动_____状态，只能用统计的规律来说明。波函数是描述__微观粒子运动的数学函数式___________2。若一电子质量m=9。1*10）以106m/s的速度运动,则其对应的德布罗意—31波长为___h/mv=6.87＊10_m___（。626*10JS)-6-34—13.中的m称为__磁量子数_____，由于在___磁场____中m不同的状态能级发生nlm分裂4。P与D谱项间的越迁是__禁止_____的33135。原子基态的光谱支项___S_____原子基态的光谱支项____P____221/23/2ˆ6.H分子的能量算符H＝，（以原子单位表示）其2方程为。7.具有100eV能量的电子,其德布罗意波长是______0.1225nm____________。8。一维势箱中粒子在基态时，在___l/2_______区间出现的几率最大,加大势箱的长度，会引起系统的能量____降低__________。19.位能2的一维谐振子,其薛定谔方程是_________________________。V210.原子轨道的定义是：__原子中单电子波函数_______,每个原子轨道中最多可容纳_2__个__自旋相反______的电子。决定一个原子轨道的量子数是__n,l，m_____，决定一个电子状态的量子数是_n，l，m，m____。s11.氢原子波函数(,,)()))(,,()分别由量RrrrRr子数__n，l，m______、__n,l_____、_l，m____、___m___决定。12.在多电子原子中电子排布遵守三原则即：___Pauli________________，_______Hund____________，_____能量最低_______________。13.处于2p轨道上的电子，不考虑自旋时，有__3__种状态，无外磁场存在时，电子的能量相同。当有外磁场时，分裂为_____3____个能级.在光谱支项P中有31______3_____个微观状态，在外磁场存在时,分裂为____3__个能级,这两种分裂称做____Zeeman_________现象。14。已知C原子的光谱项、P、S,它的光谱基项是__P_______。1313015。粒子处于=0.379+0.925时，表示粒子处于、状态的几率分别是_____0。144_________和______0。856___________。16。分子轨道理论中键级的定义是___净成键电子数/2____________，一般情况下，键级越大，键能_越强_________，键长__越短________。O的键级是2____2______,O的键级是____2。5______。+217。σ型分子轨道的特点是：关于键轴__圆柱形对称_____、成键σ轨道节面数为_0___个、反键轨道节面数为__1__个、π型分子轨道的特点是:关于通过键轴的平面__反对称______,成键π轨道节面数为__1__个，反键π轨道节面数为_2___个。18在两个原子间，最多能形成___1___个键，__2____个π键。在形成分子轨道时，氧分子的（2p)轨道的能量比π轨道的能量__低__，氮分子的轨道的能量比(2p）轨道的能量__高____。在硼分子中只有___两个单电子pi__________键，键级是____1____。19用分子轨道理论处理H分子时,得到基态能量为：E，式中近似等于2___氢原子基态__________的能量.用分子轨道理论处理丁二烯分子时,得到基态能量为E1.618，式中近似等于____碳原子2p电子_______________的能量。上二式中的β是____不同_____（相同或不同中选一）.20在求解原子的薛定谔方程时，假定原子核不动,这称为_Born-Oppenheimer_________近似。四、简要回答（15分）1。Plank能量量子化假设Plank假设:黑体中原子或分子辐射能量时作简谐振动,它只能发射或吸收频率为ν，数值为ε=hν整数倍的电磁波，及频率为ν的振子发射的能量可以等于：0hν,1hν，2hν,3hν,…..，nhν。由此可见，黑体辐射的频率为ν的能量，其数值是不连续的，只能为hν的倍数,称为能量量子化。2。Pauli不相容原理prncipl3.简单说明处理多电子原子时自洽场模型的基本思想自洽场法假定电子i处在原子核及其他（n—1）个电子的平均势场中运动，先采用只和i有关的近似波函数代替和r有关的波函数进行计算、求解，逐渐逼近，直iij至自洽.4.简述变分原理那么变分原理说明：••5。简述分子轨道理论.h=6。626×10J。sC=2。998×10m.s）—-3481e的0。01％，计算其位置的不确定量。hhpm1+位).33122213.求氢原子状态的能量、角动量大小及其在轴的分量3211E13.6eVn2113.61.51eV3212.1810J2.4210J181932MllMz4.写出原子基态1S22S2电子组态的斯莱特(Slater)行列式波函数。(2)(4)(2)(2)(4)(4)11111s1s1s1s(2)(4)(2)(2)(3)(4)(4)114)22221s1s1s1s(2)(4)(2)(4)33332s2s2s2s(2)(4)(2)(2)(3)(4)(4)44442s2s2s2s5．已知一维势箱的长度为0。1nm，求：(1)n时箱中电子的de波长;(2）电子从n向