结构化学期中考试(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42(A)1(B)2(C)3(D)622.[C]立方箱中E15的能量范围内有多少个能级82(A)33.[D]若考虑电子的自旋,类氢离子n=3的简并度为(A)3(B)6(C)9(D)184.[D]某原子的电子组态为1s2s2p3s4d,则其基态谱项为(B)5(C)6(D)822615(A)S(B)S(C)D(D)D57575.[C]下面那种分子电子离域能最大(A)已三烯(B)正已烷(C)苯(D)环戊烯负离子6.[D]原子的基态波函数是哪一个(A)(B)(2)(2)(2)(2)(C)(D)(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(B)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(D)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)，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(A)Einstein(B)Bohr(C)Schrodinger10.[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(B)-1(C)16130cm-1(D)2016cm-1(1eV=1.602×10J)(D)Planck(A)-1-19,11.[C]下列条件不是合格波函数的必备条件是(A)连续(B)单值(C)归一(D)有限12.[D]若，则的归一化系数是d5(A)5(B)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(D)2(A)(C)(B)(D)π||212π||2sind1000|R|dr1||dr1220015.[C]双原子分子，如果分子轨道中的一个电子有90%的时间在A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)0.1(B)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(B)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的意义是iψcφ(k2,,n)kkiii1(A)第个原子轨道(C)第个分子轨道(B)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(A)从成键MO上电离出的(C)从反键MO上电离出的(B)从非键MO上电离出的(D)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(B)(C)(D)hhh2,20.[D]对于氢原子的ns态，下列哪个是正确的：ψψψdτ4rdτR(A)dτ4rdτ(B)(D)222222ψψ2RR(C)dτrdrsindφ224r2r222ψψ21.[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(A)波恩奥本海默近似(C)原子单位制(B)单电子近似(D)中心力场近似23.[D]物质颜色的产生是由于吸收了(A)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(A)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;(D)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？(A)228.[A]下列哪种分子或离子键能最大？(A)2(B)2-(C)2+29.[C]H分子的简正振动方式有几种？(B)2(C)2(D)2+(D)22-(D)四种2(A)一种(B)两种(C)三种,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(B)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波长-31为___h/mv=6.87*10_m___(h=6.626*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分nlm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____221/23/26.H分子的能量算符H＝，以原子单位表示）其Schrodinger2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Vkx的一维谐振子，其薛定谔方程是_________________________。2210.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(r,,)R(r)))(r,,R(r)分别由量子数__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。,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，直至iij那么变分原理说明：，式中是该哈密顿算符的具有最低能量的本征态（基态）。••ehhpm1+33121121n21321181932Mz,4.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)((4)11111s1s1s1s(2)(4)(2)(2)(4)(4)1122221s1s1s1s(2)(4)((2)((4)33332s2s2s2s(2)(4)(2)(2)(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n跃迁时辐射电磁波的波长；(3)n时箱中电子的动能。1n2h22（1）Emv2，E，2l0.2n