结构化学期末试题1

西南大学 结构化学期末考试试卷（ A )卷

一、单选题 （30）

1、下列波函数中量子数n、l、m具有确定值的是（ ）

2、如果E0是一维势箱中电子最低能态的能量，则电子在E3能级的能量是（ ） （A）2E0 （B）4E0 （C）9E0 （D）18E0 3、化合物CO2、CO和（CH3）2CO中，碳氧键键长是（ ）

（A）CO最长，CO2最短 （B）CO2最长，（CH3）2CO最短 （C）一样长 （D）CO最短，（CH3）2CO最长 4、测不准关系的含义是指（ ）

(A ) 粒子太小，不能准确测定其坐标； （B）运动不快时，不能准确测定其动量

(C ) 粒子的坐标的动量都不能准确地测定； （D）不能同时准确地测定粒子的坐标与动量 5、下列状态为氢原子体系的可能状态是（ ）；该体系能量为（ ）： A、2ψ310+3ψ41-1 B、2ψ221+3ψ32-1

C、2ψ21-1+3ψ342+3ψ410 D、3ψ211+5ψ340+5ψ210

6、类氢体系的某一状态为Ψ43-1，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/2π E、-h/π F、-2h/2π（A）?(3dxz) （B）?(3dyz) （C）?(3dxy) （D）?(3dz2)

H:12h/2? I:6h/2? G:3h/2?5、

7、 下列算符为线性算符的是：（ ） A、sine B、x

C、d/dx D、cos2x

22

8、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 9、对于SP杂化轨道：Ф1=C11фs+C12фpx Ф2=C21фs+C22фpx 其归一化条件是指：（ ）

222222

A、C11+C12=1 B、C21+C22 =1 C、αk/βk=1/2 D、C11+C21=1 10、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 11、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

12、已知类氢波函数ψ2px的各种图形，推测ψ3px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

13、假设有一AB晶体，属于正交底心，每个晶胞中有两个A原子和2个B原子，若A原子的坐标是（000），（1/2 1/2 0），一个B原子的坐标是（1/4 1/4 1/2），则另一个B原子的分数坐标应是（ d ）。 A (1/2 1/2 0) B (1/2 0 1/2) C (1/2 1/2 1/2) D (3/4 3/4 1/2) 14、根据正当单位选取原则，下列各组平面格子属于正当格子的组是（ c ）。 (1) 正方及其带心格子 (2) 六方及其带心格子

(3) 平行四边行及其带心格子 (4) 矩形及其带心格子 A (1)(3)(4) B (1)(2)(4) C(4) D(1)(3)

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15.、Fe的电子组态为[Ar]3d4s,其能量最低的光谱支项为( )

5351

A. D4 B. P2 C. D0 D. S0 二 填空题 （20 ）

1

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、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。

222242

3、CO的电子组态为1σ2σ3σ4σ1π5σ，则前线轨道是（ ）、（ ）。 4、（312）晶面在a、b、c轴上的截距分别为( )，( )， ( )。 5、NaCl晶体中负离子的堆积型式为( )，正离子填入( )的空隙中，CaF2晶体 中负离子的堆积型式为( )，正离子填入( )的空隙中。

2

6、np组态的光谱项为（ ）、（ ）、（ ）。 7、晶体宏观外形中的对称元素可有（ ）、（ ）、（ ）、 （ ）四种类型； 8, 能量为100eV的自由电子的德布罗依波波( )cm. 9、晶体中可能存在的独立的宏观对称元素是( )共8种。 10、氟原子的基态光谱项为( ) 三 简答题 （ 20 ）

1. 通过一维势箱的解，可以得出哪些重要结论和物理概念？

2. 怎样表示一个电子的运动状态？怎样表示原子的整体状态？光谱项，光谱支项 各代表什么含义？（5分） 3. 什么是分子轨道对称性守恒？ 4. 什么是离子极化？

四、列出下列分子的对称元素,并确定分子所属点群.(10分) (1)CH2Cl2

Cl(2)NH3CoNH3NH3NH3Br

(３) CBr4 (4) OCS 五、计算（10分）

一类氢离子的波函数Ψn.l.m共有二个节面，一个是球面，另一个是XOY面，这个波函数的n,l,m 分别是多少？

六、光谱项推求 （10分 ）

18

（1）、已知Rh的价电子组态为sd，求它的基谱支项。 （2）、求V(Z=23)原子基态时的最稳定的光谱支项。

答案

一 选择题

1--5 DCDD /AE 6--10 BHD /C C AD 11--15 C B D CA 二 填空题

1、定态 基态 激发态 2、 几率密度 3、5σ 1π

4、1/3 ， 1 ， 1/2 。5、 A1（或面心立方） ， 八面体 简单立方 ， 立方体 6、 D S P 7、旋转轴 反映面 对称中心 反轴 8、122.5pm 9、1，2，3，4，6，4，m, i。

1

1

3

10、2p3/2; 三 简答题

1. 重要结论：1．粒子在势箱中没有经典的运动轨道，而是以不同的几率密度出现在箱内各点。2 零点能。3 能量量子化。4波函数的正交归一性。

2

物理概念：节点，节面，玻尔对应原理，离域效应，量子效应，简并态，简并度。

2. 用n l m ms描述核外一个电子的运动状态，用L S J MJ表示原子的整体状态。由于电子之间的相互作用，每一个电子组态分解为不同的光谱项L，又由于轨道运动和自旋运动的相互作用，每一个光谱项又分为若干个

S?1能级只有微小差别的光谱支项2LJ 。

2S?13. 分子轨道对称性守恒：在基元反应中,反应物的分子轨道以对称性不变的方式转化为产物的分子轨道. 4. 离子极化：在电场作用下，离子的电子云变形，偏离球对称，产生诱导偶极矩.在离子化合物中，离子极化的电场作用来自于异号离子. 尽管正负离子是互相极化的,但正离子电价越高半径越小,电子云越不易变形,倒是极化负离子的能力更强;负离子电价越高半径越大,电子云越容易变形,更易被极化.所以,通常把正离子视为极化者,负离子为被极化者.

四、列出下列分子的对称元素,并确定分子所属点群.(10分)

(1)CH2Cl2

对称元素为：C2, 2?v 分子所属点群为：C2v

Cl(2)NH3CoNH3NH3NH3Br

对称元素为：C4, 4?v 分子所属点群为：C4v (３)CBr4

对称元素为：4C3,3C2,6?d 分子所属点群为：Td

(4 ) OCS

对称元素为：C?,??v 分子所属点群为：C?v

五 解：波函数的节面数为n-1个，现有两个节面，n?1?2,n?3。 径向部分节面是球面，XOY平面是角度部分的一个节面，因此，l?1，M?在XOY节面上??0，即Y(?,?)?0，与z轴夹角为90，cos90???2h

MzMz??0 Mz?mh?0,所以M2hm?0。

六． （1）解: 根据Rh的价电子组态为sd，ML最大为3，所以L=3；MS 最大为3/2，所以S=3/2; 18

J=9/2,7/2,5/2,3/2, 电子组态半满后，J=9/2。因此Rh的价电子组态为sd的基谱支项 2S+14

LJ为F9/2 。

23

（2）解：V：[Ar]4S3d，找出MS最大时的ML最大的状态

m : 2 1 0 -1 -2 ↑ ↑ ↑

3

ML最大=2+1+0=3，所以L=3 ； S=3/2, J=9/2,7/2,5/2,3/2 , 3d为半满前J=3/2。

4

所以最稳定的光谱支项为F3/2 。

18

3

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