1、11论述题(20 分)试述环境和化学的关系?简述当今全球的重大环境问题?2简答题(每小题 20 分):1. 写出碳原子的电子组态,估计其电负性? 金刚石和石墨中的 C-C 键是什么键?用原子轨道杂化理论解释之?解释石墨为何具有金属光泽和导电性?2. 晶胞的两个要素?简述晶体对称元素和对称操作的种类?X 射线具有何特点及与物质相互作用?用简图画出(100) 、 (111)和(110)晶面,并且再画出和 Z 轴平行的各晶面在 XY 平面的投影?3物质磁性的种类?试定性的描绘永磁材料和软磁材料的磁滞回线图,指出它们的主要差别?指出 Br、H c 和(BH) m 名称和物理意义?3计算题(20 分):
2、 参照 P300 的例子来求算已知 KCl 晶体的生成热 -437kJ/mol,金属钾的升华热 89 kJ/mol,K 原子电离能为 418 kJ/mol,Cl 2的解离能为 244 kJ/mol,Cl 原子的电子亲和能为-349 kJ/mol,试做 KCl 晶体的 Born-Haber 循环图,求出 KCl 的点阵能?4计算题(20 分):已知 CaCl2 晶体的生成热 -796kJ/mol,金属钙的升华热 178 kJ/mol,Ca 原子第一、二电离能分别为 590 kJ/mol 和 1150 kJ/mol,Cl 2 的解离能为 244 kJ/mol,Cl 原子的电子亲和能为-349 kJ
3、/mol, ,试做 CaCl2 晶体的 Born-Haber循环图,求出 CaCl2 的点阵能?21.试简述第六周期元素从 Cs 到 Hg 硬度变化规律及产生的原因.答:第六周期元素从 Cs 到 W 逐步增大,但从 W 到 Hg 却逐步减小。由于有相对论效应的影响,6S 轨道收缩,能级降低与 5d 轨道一起组成 6 个价轨道。金属中这六个价轨道和周围配位的相同的金属原子的价层轨道产生相互叠加作用,且这六个价轨道和配位环境的对称性都很高。各个轨道都能参加成键作用,平均而言,每个原子 3 个成键轨道和 3 个反键轨道,电子按能量由低到高排列,当价电子数少于六个时电子填入成键轨道,随着电子数的增加,
4、能量降低增多,结合力加强硬度上升。到达 W 时成键轨道排满,结合力最强,硬度最高,多于 6 个电子时,电子填入反键轨道上,结合力随着电子数的增多而逐步减弱,硬度逐渐下降。2.什么是电子能谱?举例说明 3 种电子能谱并简明说明其特点。答:电子能谱:能量确定的电子或者光子照射样品使之电离,发射出电子,分析电离产生的电子数量和动能关系。 ;利用结合能为横坐标,被激发电离产生的电子数为纵坐标,所得电子数Eb(orEk)关系图称为电子能谱。 (1).紫外光电子能谱:激发源是紫外光;特点是使价层电子电离;(2)X 射线光电子能谱:激发源是单色 X 射线:特点是内层电子电离;(3)俄歇电子能谱:激发源是高能
5、电子或者 X 射线(内层电子被电离后,会发生两个过程,光辐射过程-辐射出特征 X 射线,俄歇过程-特征 X 射线激发一个二次电子,即俄歇电子。 )3.什么是不对称合成?什么是外消旋体的拆分?什么是外消旋混合物?答:不对称合成:在合成反应中,设法使反应物的对称基因反应,产生不等量的旋光异构体产生的合成。外消旋体的两个对应体的物理性质相同,不能用一般的蒸馏等物理方法使它们分开,将外消旋体的两个对映体分开的方法称为外消旋体的拆分,若外消旋体是一种酸,通常注入一种具有特定手性的碱,使酸碱进行作用生成盐结晶体,两种对映体的酸和一种手性碱往往空间堆积条件的不同,盐的性质就会不同,利用这种性质的差异即可拆分
6、。将一对对映体化合物等量混合,称为外消旋混合物。4.燃料电池由哪三部分组成?燃料电池与干电池的主要差别是什么?简单说明酸碱性电解质氢氧燃料电池的差别(要用反应方程说明) 。答:燃料电池由电极,电解质和催化剂三部分组成。燃料电池与干电池的主要差别在于化学反应物质不是储存在电池的内部,而是用外加的设备,源源不断地提供燃料和氧化剂等反应物。对酸性电解质:负极:H22H+ +2e-;正极:2H+ +1/2O2+2e-H2O。对碱性电解质:负极:H2+2OH-2H2O+2e- ;正极:1/2O2+H2O+2e-2OH- 对上述两种电解质,总的电池反应都是 :H2+1/2O2H2O 。酸性电解质的氢氧燃料
7、电池,氧化生成物在氧气侧产生;碱性电解质电池,水在氢气侧产生。5.简单说明一下什么是阴极(正极)保护法。答在钢铁上焊上一块更易氧化的金属,如锌或镁合金,当水或者潮湿空气接触金属时,锌和铁因为电极电势不同,锌发生氧化作用,是阳极;铁起还原作用,是阴极,锌被氧化溶解,铁不会被腐蚀,直到铁全部被溶完为止。负极:ZnZn2+ +2e-;正极:1/2O2+2H+ +2e-H2O。6.汞熔点低而相邻的金的熔点很高。 “真金不怕火炼” ,是什么原因。答:电子结构: 由于 6s 轨道收缩,能级显著下降,与 5d 轨道一起形成最外层的价轨道。这时金具有可类似于卤素的电子组态,有些性质和卤素相似。汞具有类似于稀有
8、气体的电子组态,单个原子就是一个分子,其第一电离能和稀有气体相似;不能形成稳定强的共价单键,只能以单原子分子存在于气相之中,其原子间的结合力所以其熔点较低。7.简述分子中存在离域 键对分子结构和物理化学性质的影响。答:参加形成离域 键的原子趋于平面,键长均匀化,即按经典的方法写出单双键交替排列的结构式时,3单键要比典型值缩短,双键比典型值长,在苯分子中 6 个 C-键长相等,分不出单键双键的差别;具有特定的化学性质。如丁二烯倾向于 1,4 加成;苯分子取代反应比加成反应容易进行,具有特征的吸收光谱和电性等。这些性质和共轭 键中的电荷分布,分子轨道能级的间隔等均有密切关系,可统称为共轭效应。影响
9、:离域 键的形成增加物质的电导性能,如石墨;离域 键的形成增加 电子的离域范围,体系能量降低,能级间隔变小,电子光谱吸收峰由 键的紫外光区移至离域 键的可见光区;离域 键的形成影响化合物的酸碱性,羧酸和苯酚电离出 H+后,RCOO-( )和 均扩大离域范围,稳定存在。而苯胺( )和酰胺( )已有离域 键掺在,不易电离苯胺的孤对电子可接受 H+形成-NH3+基团,故显弱碱性;离域 键的存在影响物质的化学反应性,芳香化合物的芳香性,游离基的稳定性,氯乙烯中 Cl 活泼性的降低等均和共轭效应有关。8.简述 14C 测定年代的原理。答:14C 在大气中和 O2 结合成 CO2.由于宇宙射线的强度稳定不
10、变,大气中的 14CO2 的浓度也不会改变。在地球上活着的生物体内,由于新城代谢作用,吸收和放出的 C 的过程不断进行,生物体的 14 含量保持不变,但当生物死后,失去新城代谢作用,14C 就不再通过 C 的循环进行置换进入生物体,留在生物体内的 14C 只能按其半衰期减少。因此,利用埋藏在地下或保存放置的生物体测其 14C 的残留量即可判断该生物体死去的年龄。9.为什么 PH3 可以与过渡金属形成许多配合物,而 NF3 几乎不具有这种性质?答:(1)电负性 PN,两因素均使 PH3 的 P 的孤对电子比 NF3 中 N 的孤对电子更易配出;(2)O 是第三周其元素,其空的 3d 轨道可接受过
11、渡金属 M 反馈的电子,形成 d-d 反馈 键,且 成键与反馈 成键协同。10.相似相容原理:结构相似的化合物容易互相混合,结构相差很大的化合物不易互溶。其中结构二字主要有两层含义:一是指物质结合在一起所依靠的化学键类型,对于有分子结合成的物质,主要指分子间结合力类型;二是指分子或离子,原子相对大小以及离子的电价。11.共价键形成的本质:从能量角度看,聚集在核间运动的电子,同时受到两个核正电荷的吸引,使体系能量降低,从而形成稳定的分子。12.由两个原子轨道有效组合成分子轨道时,必须满足能级高低相近,轨道最大重叠,对称性匹配三个条件,而分子中电子根据 Pauli 原理,能量最低原理和 Hund
12、规则增填在分子轨道上。13.简述石墨分子轨道的形成并解释其导电原因。答:石墨是平面层形分子,每个碳原子都是按照平面正三角形等距离的和 3 个碳原子相连,每个碳原子以 sp2 杂化轨道和周围 3 个 C 原子形成 3 个 键后,在垂直于层的方向上尚剩余一个 p 轨道和一个价电子,它们互相叠加形成贯穿于整个层的离域 键,石墨是导体内部结构根源就在于这种离域 键,由层型分子堆叠形成石墨晶体14.静电力和诱导力只存在于极性分子中,色散力在极性分子中和非极性分子中都存在。甲醇和硼酸分子之间存在色散力诱导力和氢键三种作用力。15.两个 p 轨道形成 反键轨道时,轨道会有 3 个节面,而形成 成键轨道会有
13、1 个节面;根据 VSEPR理论,对于 IBrCl3-,中心价电子的对数为 6,几何构型为八面体,孤对电子为 2,ClICl1600 1030 756 315 86.5阳离子半径(pm) 133 99 76 74 64 5358、 解释下列问题:(1)CCl 4 是液体, CH4 及 CF4 是气体,CI 4 是固体(室温) 。(2)BeO 的熔点高于 LiF。(3)HF 的熔点高于 HCl。(4)SiO 2 的熔点高于 SO2(5)NaF 的熔点高于 NaCl。59、 写出下列 NaCl 型晶体点阵能大小的次序及依据的原理。CaO, NaBr, SrO, ScN, KBr 和 BaO60、
14、从元素电负性计算下列化合物的离子性百分数,并给出共价键成份由大至小的顺序。离子性百分数 = 1e -0.18(X)2, 为电负性差。LiCl, NaCl, AgCl, LiI, NaI, CsI 和 AgI(采用书 p23 页的数据;Cs 和 Ag 的电负性分别为 0.86 和 1.42)61、 Li2O 为立方晶体,反 CaF2 型结构。晶体中 O-2 为立方密堆,Li +占据全部 Td 空隙。 (1)画出晶胞草图。 (2)指出 Li+和 O-2 的配位数。62、 纯金属的原子体积是由一块该金属的体积除以其中所包含的原子个数求得的,也可由单胞的体积除以单胞中所包含的原子个数求得。由 X 衍射
15、实验知道钨为体心立方结构,晶胞参数 a =0.3165 nm,求(1)钨的原子体积(2)钨的密度(3)计算一个半径与钨原子相同的园球的体积与钨的原子体积之比。此比值是什么值?63、 对比置换固溶体和间隙固溶体的结构。16附 录1某些物质的标准生成焓,标准生成自由焓和标准熵(298.15K)Hof (kJ/mol) Gof (kJ/mol) So (J/molK)CO(g) -110.52 -137.15 197.6CO2(g) -393.51 -394.36 213.6CH4(g) -74.81 -50.75 187.9N2(g) 0 0 191.5NH3(g) -46.11 -16.5 19
16、2.3NO(g) 90.25 86.57 210.6NO2(g) 33.2 51.30 240.0HNO3(l) -173.2 -79.91 155.6Cl2(g) 0 0 222.9Fe(s) 0 0 27.3Fe2O3(s) -1118 -1015 146H2(g) 0 0 130.6H2O(l) -285.83 -237.18 69.9H2O(g) -241.82 -228.59 188.7O2(g) 0 0 205.0PCl3(g) -287 -268 311.7PCl5(g) -375 -305 364.5SO2(g) -296.83 -300.19 248.1SO3(g) -395
17、.7 -371.1 256.6172 电离常数 (25)HAC 1.7610-5NH3.H2O 1.7910-53 溶度积 KSPMn(OH)2 4.0*10-14AgCl 1.56*10-10Ag2CrO4 9*10-124标准电极电位 酸性溶液中,298.15K电 对 电 极 反 应 o (V)PbSO4/Pb PbSO4 + 2e = Pb + SO4-2 -0.356Sn+2/Sn Sn+2 + 2e = Sn -0.1364Pb+2/Pb Pb+2 + 2e = Pb -0.1263I2/I- I2 + 2e = 2I- 0.535MnO4-/MnO4-2 MnO4- + e = M
18、nO4-2 0.564Fe+3/Fe+2 Fe+3 + e = Fe+2 0.770Br2/Br- Br2(aq) +2e = 2Br- 1.087Cl2/Cl- Cl2 + 2e = 2Cl- 1.3588MnO4-/Mn+2 MnO4- + 8H+ +5e = Mn+2 + 4H2O 1.49PbO2/PbSO4 PbO2 +SO4-2 +4H+ + 2e = PbSO4 +2H2O 1.685一、 单项选择题(每题 2 分,共 40 分)1. 基态氢原子径向分布函数 D(r) r 图表示:( )A 几率随 r 的变化B 几率密度随 r 的变化C 单位厚度球壳内电子出现的几率随 r 的变化
19、D 表示在给定方向角度上,波函数随 r 的变化2. 类氢离子体系 432 的径向节面数为:( )18A 4 B 1 C 2 D 0 3. 氢原子基态电子几率密度最大的位置在何处?( )A r = 0 B r = a0C r = 2a0 D r =4. 氢原子 321 状态的角动量大小是:( )A 3 B 2 C 1 D 65. 电子自旋是 : ( )A 具有一种顺时针或逆时针的自转 B 具有一种类似地球自转的运动C 具有一种非空间轨道运动的固有角动量D 因实验无法测定,以上说法都不对。6. 若 l = 2 ,则物理量 Mz 有几个取值?( )A 2 B 3C 5 D 47. 采用 slater
20、 行列式描述多电子体系的完全波函数使因为:( )A 电子波函数是对称的 B 保里原理的要求C 近似求解的要求 D 数学上便于表达8. 杂化轨道是( )A 同一原子的原子轨道线性组合得到的B 两个原子中原子轨道的线性组合而得到的C 同一分子中分子轨道间的线性组合而得到的D 同一分子中各个原子的原子轨道的线性组合而得到的9. 下列哪个化合物不含有正常离域大 键?( )A 己三烯 B 苯 C CO2 D 萘10. Cu(H2O)42H2O2+溶液呈现蓝色的原因是:( )A 自旋相关效应 B d-d 跃迁 C - 跃迁 D 姜-泰勒效应11. 配位化合物 d-d 跃迁光谱一般出现在什么区域?( )A
21、红外 B 微波 C 远紫外 D 可见 紫外12. 由双原子分子的振动光谱可得有关分子的:( )A 力常数 B 键长C 键角 D 磁性13. 按刚性转子模型处理,双原子分子转动光谱相邻两谱线的间隔是:( )A B 2B 0vC D 2Bhc21h14. 每个 NaCl 晶胞含有多少个 Cl- ?( )A 12 B 619C 4 D 115. NaCl 晶体的结构基元是:( )A 一个 Na B 一个正当晶胞C 一个 Na 和一个 Cl D 4 个 Na 和 1 个 Cl16. 立方晶系中,下列哪种点阵型式不存在?( )A 立方 F B 体心 IC 底心 C D 面心 F17. 晶体按其特征对称元
22、素可以划分为多少晶系?( )A 32 B 8C 7 D 1418. 金属 Mg 原子采取 A3 型(重复 AB)堆积,则从镁晶体中可以抽取出何种类型的晶胞?( )A 立方体心 B 立方面心C 六方 D 简单立方19. CsCl 晶体属于什么点阵型式?( )A 简单立方 B 面心立方C 体心立方 D 六方20. 按谐振子模型处理,双原子分子的( )是等间距排列的。A 转动能级 B 转动光谱的谱线C 振动光谱的谱线 D 振动能级1. 德布罗意假设揭示了微观粒子具有_,因此微观粒子具有测不准关系。2. LCAOMO 三原则为能量最低原则、对称性匹配原则和_原则。3. 品优波函数三个条件是单值的,_和
23、平方可积的。4. 在羰基络合物 Cr(CO)6 中,中心原子 Cr 与配体之间存在 _键,故较稳定。5. 晶体的宏观对称操作的集合可以划分为_个点群。1. 按晶体场理论,正四面体配合物中,中央离子 d 轨道分裂为几组,分别是哪些轨道?2. 判断下列分子中所属分子点群(1) CH4 (2) C6H6 (3) H2O (4) NH3 (5) SF63. CO2 和 NO2 分子的几何构型、电子结构有何差异,说明原因4. 为什么石墨的硬度比金刚石的小得多?期末试卷(A 卷) 一、填空题:(25 分)1、氢原子光谱实验中,波尔提出原子存在于具有确定能量的( ) ,此时原子不辐射能量,从( )向( )跃
24、迁才发射或吸收能量;光电效应实验中入射光的频率越大,则( )越大。2、e x( ) (填是或不是)合格波函数。3、定态指某状态的电子在空间某点的( )不随着时间的变化而变化。4、电子衍射不是电子之间的相互作用结果,而是电子本身运动所具有的干涉效应。对于大20量电子而言,衍射强度大的地方,表明( ) ,对于一个电子而言,衍射强度大的地方,表明( ) 。5、CO 的电子组态为 1 22 23 24 21 45 2,则前线轨道是( ) 、 ( ) 。6、1,3丁二烯( ) (填有或无)方香性,原因( ) 。7、共轭己三烯休克尔行列式为( ) 。8、事实证明 Li 的 2s 轨道能和 H 的 1s 轨
25、道有效的组成分子轨道,说明原因( ) 、 ( ) 、 ( ) 。9、np 2 组态的光谱项为( ) 、 ( ) 、 ( ) 。10、一维势箱中的粒子具有( ) ,说明该体系的粒子永远运动,其位置算符不具有本征值,具有平均值为( ) 。11、晶体宏观外形中的对称元素可有( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( )四种类型;二、单选题:20 分1、下列状态为氢原子体系的可能状态是( ) ;该体系能量为( ):A、2 310+3 41-1 B、2 221+3 32-1 C、2 21-1+3 342+3 410 D、3 211+5 340+5 210 111:() :3() :()3969696REFR
26、HR2、 32-1 的节面有( )个,其中( )个平面。A、3 B、2 C、1 D、03、类氢体系的某一状态为 43-1,该体系的能量为( )eV,角动量大小为( ) ,角动量在 Z 轴上的分量为( ) 。A、-R/4 B、-R/16 C、-2R/9、 D、 -h/2 E、-h/ F、-2h/2:12/ :6/2G:3/2HhIhh4、下列函数是算符 d /dx 的本征函数的是:( ) ;本征值为:( ) 。A、e 2x B、cosX C、loge x D、sinx 3E、3 F、-1 G、1 H、25、下列算符为线性算符的是:( )A、sine x B、 C、d 2/dx2 D、cos2x6
27、、单个电子的自旋角动量在 z 轴方向上的分量是:( ) :12/ :6/2:6/4 :/4hhhh7、通过变分法处理氢分子离子体系,计算得到的体系能量总是:( )A、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8、BF 3 分子呈平面三角形,中心原子采取了( )杂化。A、SP 2 B、SP 3 C、不等性 SP3 D、dsp 39、对于 SP 杂化轨道: 1=C11 s+C12 px 21 2=C21 s+C22 px其归一化条件是指:( )A、C 112+C122=1 B、C 212+C222 =1C、 k/ k=1/2 D、C 112+C2
28、12=110、下列配合物最稳定的是 ( ):A、Co(NH 3) 63+ B、Co(H 2O) 63+ C、Ti(H 2O) 6 + D、Co(CN) 63-11、红外光谱由分子内部( )能量跃迁引起。A、转动 B、电子-振动 C、振动 D、振动-转动12、CH 4 属于下列哪类分子点群:( )A、Td B、D oh C、C 3v D、C S13、晶包一定是一个:( )A、八面体 B、六方柱体 C、平行六面体 D、正方体14、(312)晶面在 a,b,c 轴上的截距分别为( ):A、3a, b, 2c B、3a, 6b, 2c C、2a, 6b, 3c D、 3a, b, c 15、已知类氢波
29、函数 2px 的各种图形,推测 3px 图形,下列结论不正确的是( ):A、角度部分图形相同 B、电子云相同C、径向分布不同 D、界面图不同16、 的离域键类型( ):H2NCOH810121009: :AB三、回答问题:15 分1、写出V(H 2O) 63+、Co(CN) 63-d 电子排布。2、说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子的几何构型及分子所属点群。NH3、 BF3、 CCl4、 Ti(H 2O) 6+3、写出 Be 的激发态 1s22s13s1 斯莱特行列式。4、举例说明离域 键形成的条件及基本类型。5、写出 NO、O 2- 、HF 的电子组态、计算键级、讨论成键情况。四、计算题
30、:40 分1、证明一维势箱体系波函数的正交归一性。2、用一维势箱模型处理 共轭体系,势箱长 1.42nm,CHCl计算 电子跃迁所吸收光的波长。3、已知苯的 电子处于基态,部分轨道波函数为:112345632356()6()422求该体系第一、二 C 原子电荷密度、第二、三 C 原子间的 键序。4、H 35Cl 的远红外光谱线波数为 21.18 cm-1,42.38 cm-1,63.54 cm-1,84.72 cm-1,105.91cm -1,试求其转动惯量及键长。5、用 Cu-K 射线(= 0.154nm)作金属钼(立方晶系)晶体粉末衍射图,在 =20.25 0, 27.300, 36.82
31、0, 43.810, 50.690, 58.000, 66.300 等有衍射峰,求:钼的晶体结构属于哪一种点阵形式?钼的晶胞参数?期末试卷(A)答案一、1、定态 基态 激发态 2 是 3 几率密度 4、电子出现的数目多 电子出现的几率大 5、5 16、无 不满足 4n+2 8、能量相近 对称性匹配 最大重叠 9、 1D 1S 3P 10、零点能 L/211、旋转轴 反映面 对称中心 反轴二、1AE 2BB 3BHD 4AH 5 C 6 D 7 C 8A 9A 10 D 11D 12A 13C 14C 15B 16C三、1、V ( H2O) 63+:t 2g3Fe(CN) 64-:t 2g6Co
32、(CN) 63-:2、 杂化 几何 点群NH3、 不等性 sp3 三角锥 C3vBF3、 sp2 平面三角形 D3hCCl4、 sp3 四面体 TdTi(H 2O) 6+ d2sp3 八面体 Oh3、 1() s 1() s4 1() s2 1(3) s4 ;32()4! !3() ()3() 1s1()s4 2()234!3 1s213s4 () ; ()4!()34、条件:各原子在同一平面。每个原子提供一个与分子平面垂直的 p 轨道。p 电子数小于轨道数的 2 倍。m反键电子数)类型:正常 键、多电子 键、缺电子 键235、 四、1、222431224:1 2.5 3: gugugugON
33、HF 一 个 键 一 个 双 电 子 键 一 个 三 电 子 键一 个 键 一 个 三 电 子 键一 个 键2、3422319(1)()(6.0)89.nhEmlc3、1213122223132323jrrjrsjrjsqnccpnccn4、2B=42.38-21.18=21.2 B=10.622h I=88Re()HClAhBIcBcmN5、222222222221311332sin:i:sin:.()()().3467.0sin()4314.6ihklhklhklhklapm、 : : : : : : : : : 不 缺 立 方 体 心点 阵 形 式 : ( ) ( ) ( ) ( 0)
34、( 3) ( ) ( 1)、试卷(A) 24一、填空题(每小题 2 分,共 20 分)1、测不准关系:_。2、对氢原子 1s 态, (1) 在 r 为_处有最高值; (2) 径向分布函数 在 r 为224_处有极大值;3、OF, OF+, OF-三个分子中, 键级顺序为_ 。4、判别分子有无旋光性的标准是_。5、属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有_。6、NaCl 晶体的空间点阵型式为_,结构基元为_。7、双原子分子刚性转子模型主要内容:_ _。8、双原子分子振动光谱选律为:_,谱线波_。9、什么是分裂能_。10、分子 H2,N 2,HCl,CH 4,CH 3Cl,NH 3 中不显示纯转动光
35、谱的有: _,不显示红外吸收光谱的分子有:_。二、选择题(每小题 2 分,共 30 分)1、对于“分子轨道 “的定义,下列叙述中正确的是: - ( ) (A) 分子中电子在空间运动的波函数 (B) 分子中单个电子空间运动的波函数 (C) 分子中单电子完全波函数 (包括空间运动和自旋运动 ) (D) 原子轨道线性组合成的新轨道2、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上:- ( )(A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性 (D )无法确定3、下列氯化物中, 哪个氯的活泼性最差?- ( ) 25(A) C6H5Cl (B) C2H5Cl (C) CH2CHCH 2Cl (D
36、) C6H5CH2Cl4、下列哪个络合物的磁矩最大?- ( )(A) 六氰合钴 ()离子 (B) 六氰合铁() 离子 (C) 六氨合钴() 离子 (D) 六水合锰 ()离子 5、下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大?- ( ) (A) 六水合铜 () (B) 六水合钴() (C) 六氰合铁() (D) 六氰合镍 () 6、2,4,6-三硝基苯酚是平面分子,存在离域 键,它是:- ( ) (A) (B) 162184(C) (D)8 2067、B 2H6 所属点群是:- ( ) (A) C2v (B) D2h (C) C3v (D) D3h8、就氢原子波函数 和 两状态的图像,下列说法错误
37、的是:-( ) px24(A)原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同 (C)径向分布图不同 (D)界面图不同9、若以 x 轴为键轴,下列何种轨道能与 py轨道最大重叠?- ( ) (A) s (B) dxy (C) pz (D) dxz 10、有一 AB4 型晶体,属立方晶系,每个晶胞中有 1 个 A 和 4 个 B, 1 个 A 的坐标是 (1/2,1/2,1/2), 4 个 B 的坐标分别是(0,0,0);(1/2,1/2,0);(1/2 ,0,1/2);(0 ,1/2,1/2), 此晶体的点阵类型是:- ( ) (A) 立方 P (B) 立方 I (C) 立方 F (D) 立方 C
38、 11、红外光谱(IR)由分子内部何种能量跃迁引起- ( )(A)转动 (B)电子-振动 (C).振动 (D).振动-转动12、运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱,一般需知几条谱线位置 可计算其)(J核间距-( )(A) 5 (B) 2 (C) 3 (D) 42613、粒子处于定态意味着-( )粒子处于概率最大的状态。)粒子处于势能为零的状态。)粒子的力学量平均值及概率密度分布与时间无关的状态。)粒子处于静止状态。14、与 b 轴垂直的晶面的晶面指标可能是:-( ) () () () ()15、在外磁场下,多电子原子的能量与下例哪些量子数有关- ( )(A) n, l (B) n,
39、l, m (C)n (D)n, m三、简答题(1,2 题各 3 分,3 小题 4 分共 10 分)1、分子轨道理论要点:2、杂化轨道理论要点:3、晶体场理论主要观点和内容:四、计算题(每小题 8 分,共 40 分)1、已知氢原子的 ,求: cos24102302arpze)原子轨道能)轨道角动量)道角动量与 z 轴夹角)画出其径向分布和电子云角度分布示意图。、已知Co(NH 3)62+的 P,试分别计算它们 CFSE.、金属铂为立方最密堆积结构,立方晶胞参数 a=392.3pm,Pt 的原子量 195.0。试求:(1) 金属铂的密度(2) 铂的原子半径(3) 空间占有率(4) 消光规律4、用
40、HMO 法求烯丙基阳离子的离域能和基态波函数。5、已知 H127I 振动光谱的特征频率 2309.5cm-1,转动常数为 655cm-1, 请求算其力常数、零点能、转动惯量27和平衡核间距。标准答案及评分细则一、填空题1、具有波粒二象性的微观粒子不能同时测准其坐标和动量。2、0,a 03、OF + OF OF-4、Sn 轴5、36、立方面心, NaCl7、原子核体积是可以忽略不计的质点;分了的核间距不变;分子不受外力作用。8、极性分子,和 ;1Vkc29、配合物中一个电子由低能级的 d 轨道迁到高能级的 d 轨道所需要的能量。10、H 2,N 2,CH 4;N 2,H 2。二、选择题1、B 2
41、、A 3、A 4、D 5、A 6、D 7、B 8、B 9、B 10、A 11、D 12、B 13、C 14、C 15 B三、简答题1、 (1)分子中单电子的波函数称为分子轨道。(2)分子轨道由原子轨道线性组合而成(3)原子轨道要有效构成分子轨道应满足:对称性匹配,能量相近和最大重叠三原则。(4)电子在分子轨道中分布满足:能量最低原理,泡里原理和洪特规则。2、 (1)原子轨道线性组合构成杂化轨道。(2)杂化轨道满足正交归一性(3)单位轨道贡献。3、 (1)中心离子与配体之间为静电作用。(2)中心离子在配体场作用下 d 轨道能级产生分裂。(3)d 电子在能级分裂的 d 轨道上重新分布,使体系的总能
42、量降低,获得晶体场稳定化能。(4)姜-泰勒效应。四、计算题1、 因为:n=2,l=1,m=0(1) eVE4.36.(2) 2)1(M28(3) 0)1(coslm09(4)2 (1)Co(NH 3)62+因为:P 和 d6构型, 062gTCFSE=24Dq-2p3 (1)3423312 /105.10.6)0.9(954mkg(2) pmar 7.84.412(3) %05.71aVbl(4)当 h,k,l 奇、偶混杂时,系统消光。4 0321cx10x29023x2,31 EE总能量: ,2离域能 82.0)1(2)(DE把 代入久期方程及 ,得21x 31c3215 1231622 210.287094.34 Nmck JhE30 95.61 2478242 .105.8 kgBCI pmr 602.617434一、判断正误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. ( )类氢离子体系的实波函数与复波函数有一一对应的关系.4. ( )氢原子基态在 r=a0 的单位厚度的球壳内