结构化学期末试题1

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（      ）

（A）   （B）   （C）   （D）   

2、如果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）2    （B）4      （C）9      （D）18

3、化合物CO、CO和（CH）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/2π5、

7、 下列算符为线性算符的是：（     ）

     A、sinex      B、        C、d2/dx2         D、cos2x

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：（     ）

   A、C112+C122=1       B、C212+C222 =1    C、αk/βk=1/2           D、C112+C212=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)

15.、Fe的电子组态为[Ar]3ds2,其能量最低的光谱支项为(      )

A. 5D4                  B.  3P2          C.  5D0          D.  1S0

二 填空题   （20  ）

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。

3、CO的电子组态为1σ22σ23σ24σ21π45σ2，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。

6、np2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)

(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 分别是多少？ 

六、光谱项推求  （10分 ）

（1）、已知Rh的价电子组态为s1d8，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、  1D   1S   3P   7、旋转轴   反映面  对称中心   反轴 8、122.5pm   9、1，2，3，4，6，，m, i。

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。

    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 m描述核外一个电子的运动状态，用L S J M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，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能级只有微小差别的光谱支项 。

3. 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)

     对称元素为：C2, 2      分子所属点群为：

     对称元素为：C4, 4      分子所属点群为：

(３)CBr4

     对称元素为：4C3,3C2,6       分子所属点群为：Td

(4 ) OCS   

     对称元素为：,        分子所属点群为：

五     解：波函数的节面数为n-1个，现有两个节面，。

径向部分节面是球面，XOY平面是角度部分的一个节面，因此，， 

在XOY节面上，即，与轴夹角为90， 所以。

六．  （1）解: 根据Rh的价电子组态为s1d8，ML最大为3，所以L=3；MS   最大为3/2，所以S=3/2;

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s1d8的基谱支项

2S+1LJ为4F9/2 。

（2）解：V：[Ar]4S23d3，找出MS最大时的ML最大的状态

                   m :    2       1     0     -1     -2

所以最稳定的光谱支项为4F3/2  。