结构化学期末试题

化学化工学院2012级各专业

结构化学

题号 分数

1、学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在试题卷上答题。

2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。 3、字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用。 4、本卷共 38 大题，总分为100分。

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

得分 评卷人

一、填空题（本大题共10小题, 每小题1分. 请将答案填在题中横线上）

（1）海森堡不确定原理的基本关系式是 。

ˆz为 。 （2）动量分量pz相对应的量子力学算符p（3）氢原子波函数nlm(r,,)角度部分中包含 个角节面。 （4）光谱项P中包含了 种微观状态。

（5）CO分子的基态是单重态，这表明分子中有 个未成对电子。 （6）交换积分Hab的值一般小于0，其绝对值越大，形成的化学键越 。 （7）CH2Cl2分子所属的点群是 。

m（8）N3分子中形成有两组相同的大π键，此大π键n是 。

3（9）四方晶系中包含有简单P和 两种点阵型式。

（10）在A3型最密堆积中，球数:八面体空隙数:四面体空隙数＝ 。

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得分 评卷人

二、选择题（本大题共20小题,每小题1分, 共20分. 请将正确选项的字母填在

以下表格内）

(11) (21)

(12) (22) (13) (23) (14) (24) (15) (25) (16) (26) (17) (27) (18) (28) (19) (29) (20) (30) （11）首次验证德布意罗假设的科学家是 C

（A）奥本海默(Oppenheimer) （B）塞曼(Zeemann) （C）戴维逊-革末(Davesson-Germer) （D）海森堡(Heisengerg)

（12）原子中的电子被束缚在限度为10-8cm（Δx）的空间内运动，这时速度的不确定量大约是 C

（A）105cm/s （B） 10-5cm/s （C） 108cm/s （D）10-8cm/s （13）设a为任意非0常数，则与ψ 描述体系同一状态的波函数是 D （A）ψ* （B）ψ*ψ （C）aψ* （D）a*ψ

（14）对于氢原子的1s态，电子几率密度的最大值最有可能出现在 A （A）r→0 （B）r=0.9a0 （C）r=a0 （D）r→∞

（15）中心力场的斯莱特(Slater)模型认为，某电子i受到的其它电子排斥能（a.u）为 B （A）

(Zi)11 （B）i （C） （D） ririririj（16）量子数n,l相同的轨道称为一个亚层。亚层全充满的电子组态所产生的谱项为 A （A）1S （B）2S （C）3P （D）1D （17）如果不考虑电子排斥，He原子基态的能量是 A

（A）-108.8eV （B）-79.0eV （C）-54.4eV （D）-27.2eV （18）不影响重叠积分Sab的因素是 B

（A）波函数的形式 （B）电子数目 （C）核间距离R （D）轨道极大值方向

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（19）与NO分子电子结构最相似的分子是 D （A）N2 （B）CO （C）O2 （D）O2+ （20）按MO理论，F2中键级为 C

（A）0.5 （B）1 （C）1.5 （D）2

（21）不属于D∞h点群的分子是 B （A）CO2 （B）H2S （C）C2H2 （D）N2 （22） 具有C2v点群的分子是 D

(A) CO2 (B) NO2 (C) N2O (D) O3 （23）关于NF3分子的电子结构，不正确的说法是 C （A）N采用不等性sp3杂化 （B）分子呈三角锥形

6（C）分子中有4 （D）N上有一对孤对电子

（24）烯丙基的HMO电子占有轨道能量分别是2和α，分子的离域能为 D （A）2 （B）22 （C）22 （D）2(21) （25）轨道对称性守恒原理中，构成能级相关图不必满足哪一条原则？ B （A）1-1对应原则（B）能量最低原则（C）对称性守恒原则（D）不相交原则 （26）按前线轨道理论，既具有电子给予体性质又具有电子接受体性质的MO是 A

（A）单占电子的HOMO （B）全充满的HOMO （C）最低空轨道LUMO （D）最低能级轨道 （27）划分空间格子正当单位首先考虑的因素是 B

（A）素单位 （B）对称性最高（C）阵点数最少 （D）结构基元最小

（28）空间点阵可以划分为正当格子的数目为 B （A）7 （B）14 （C）32 （D）4 （29）六方ZnS晶体的结构基元是 D

（A）1个Zn2+ （B）1个S2- (C) 1个Zn2+和1个S2- （D）2个Zn2+和2个S2- （30）哥希密特离子半径是指离子的 C

（A）单键半径 （B）双键半径 （C）离子接触半径（D）最外电子轨道半径

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得分 评卷人

三、解答题（本大题共4小题, 8+7+8+7=30分. 解答应写出文字说明与必要的证

明过程或演算步骤或示意图）

（31）试述态迭加原理，并写出计算物理量A的平均值的计算公式。

（32）说明为什么N2与O2的MO能级次序不同。

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（33）试用前线轨道理论说明O2＋N2＝2NO不可能是基元反应。

（34）试论证离子晶体中配位正八面体的临界半径比rr0.414。

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得分 评卷人

四、计算题I（本大题共2小题, 20分）

（35）已知封闭的半径为r的圆环中运动的自由粒子，其能级为

n2h2 En8m2r2n0,1,2,

6若将此能级公式近似地用于苯分子的6离域键，取r=140pm，试求电子从基态跃迁到

第一激发态所吸收电磁波的波长。

（36）已知He原子的第一电离能I1=24.59eV，试计算： （1）第二电离能I2； （2）He原子基态的能量；

（3）在1s轨道中两个电子的相互排斥能。

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得分 评卷人

五、计算题II（本大题共2小题, 20分）

m（37）O3分子为V字型结构，其中会形成大π键n m （1）判断大π键n的具体型式；

（2）如果认为O3与烯丙基的π－MO相似，即三个HMO

1122121211223

121213123123 试画出MO能级图及电子排布； （3）计算π键级p12

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（38）α-Fe和γ-Fe分别属于A2和A1型堆积的两种同互异型体，前者的原子半径为r=124.1pm，后者r=127.94pm。 （1）求α-Fe的晶胞参数a；

（2）给出γ-Fe中正八面体空隙的分数坐标； （3）试计算α-Fe和γ-Fe的密度之比。

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