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(word完整版)北大结构化学题库3
《结构化学》第三章习题
3001 H2+的= Ñ2— - +， 此种形式已采用了下列哪几种方法： —--————————--—-—-——---—--——-—— ( )
（A) 波恩—奥本海默近似 （B) 单电子近似
（C） 原子单位制 （D) 中心力场近似
3002 分析 H2+的交换积分（b积分） Hab为负值的根据.
3003 证明波函数

是相互正交的。
3004 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:--—---—--—-———-—— ( )
（A） 等于真实基态能量
（B) 大于真实基态能量
（C) 不小于真实基态能量
（D） 小于真实基态能量
3006 什么叫分子轨道？按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念？ 这些近似的根据是什么?
3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3008 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
3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。
3010 在 LCAO-MO 中,所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。这种说法是否正确？
3011 在LCAO—MO 方法中，各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定： --——-——---—-———-— ( ）
(A) 组合系数 cij (B） （cij)2
（C） (cij)1/2 (D) （cij)—1/2
3012 在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在 A 原子的fA原子轨道上出现的概率为80%， B 原子的fB原子轨道上出现的概率为20%， 写出该分子轨道波函数 。
3013 设fA和fB分别是两个不同原子 A 和 B 的原子轨道， 其对应的原子轨道能量为EA和EB，如果两者满足________ ， ____________ ， ______ 原则可线性组合成分子轨道  = cAfA + cBfB。对于成键轨道, 如果EA______ EB，则 cA______ cB。(注：后二个空只需填 "=" , "〉" 或 ”等比较符号 ）
3014 两个能量不同的原子轨道线性组合成两个分子轨道。在能量较低的分子轨道中,能量较低的原子轨道贡献较大；在能量较高的分子轨道中，能量较高的原子轨道贡献较大。这一说法是否正确?
3015 凡是成键轨道都具有中心对称性。这一说法是否正确？
3016 试以 z 轴为键轴, 说明下列各对原子轨道间能否有效地组成分子轨道，若可能， 则填写是什么类型的分子轨道。
-
dyz —dyz
dxz—dxz
dxy - dxy

3017 判断下列轨道间沿z轴方向能否成键。如能成键， 则在相应位置上填上分子轨道的名称。

px
pz
dxy
dxz
px

pz

dxy

dxz

3018 AB 为异核双原子分子，若fA与fB可形成p型分子轨道，那么分子的键轴为____轴。
3019 两个原子的 dyz 轨道以 x 轴为键轴时， 形成的分子轨道为--———-—-———---——--——- （ ）
(A) s轨道 （B) p轨道 （C） d轨道 （D） s-p轨道
3020 若双原子分子 AB 的键轴是z轴，则fA的 dyz 与fB的 py可形成________型分子轨道。
3021 现有4s，4px，4py，4pz，3，3 d，3dxy，3dxz，3dyz等九个原子轨道，若规定z轴为键轴方向，则它们之间(包括自身间)可能组成哪些分子轨道？各是何种分子轨道？
3022 以z轴为键轴，按对称性匹配原则, 下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能, 写出是什么类型分子轨道,若不能，写出”不能"，空白者按未答处理。
s,
dxy，dxy
dyz，dyz
dyz，dxz
s,dxy

3023 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
3024 以 z 轴为键轴,下列”原子轨道对"之间能否形成分子轨道？若能，写出是什么轨道,若不能， 画"×" .
原子轨道对 分子轨道
pz─dxy
px─dxz
d─ d
─
px─px
3025 CO 分子价层基组态电子排布为_____________________________,_______________， 磁性________________.
3026 在 z 方向上能与 dxy 轨道成键的角量子数 l≤2 的 原子轨道是 ____________ ， 形成的分子轨道是_________轨道。
3027 在 x 方向上能与 dxy 轨道成键的角量子数l≤2 的原子轨道是 ______ _______ .
3028 写出N2分子的基态价电子组态及其键级，说明原因。
3029 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态：
N2：_____________________________ ，
O2：_____________________________ 。
3030 写出N2基态时的价层电子组态，并解N2的键长(109。8？pm）特别短、键能（942 ？kJ·mol—1）特别大的原因。
3031 写出下列分子的分子轨道的电子组态(基态)， 并指明它们的磁性。
O2 ， C2
3032 C2+的分子轨道为_________________，键级___________________;
HCl 的分子轨道为________________，键级___________________ 。
3033 按照简单分子轨道理论：
（1） HF 分子基组态电子排布为___________________________,
键级_______________， 磁性________________.
（2） O2-离子基组态电子排布为_____________________________，
键级_______________, 磁性________________.

3034 Cl2分子的 HOMO 是_______________， LUMO 是_________________。
3035 写出 CN-的价电子组态及键级。
3036 CF 和 CF+哪一个的键长短些.
3037 请写出 Cl2， O2+和 CN— 基态时价层的分子轨道表示式， 并说明是顺磁性还是反磁性。
3038 下列分子或离子净成键电子数为 1 的是:—-------—--—-—--———---——-- （ ）
（A) He2+ (B) Be2 （C）B2+ （D） + （E) Li2
3039 下列分子中哪一个顺磁性最大:——----——-—-————---—-—————— ( )
（A） N2+ (B） Li2 （C) B2 （D） C2 (E) O2—
3040 写出 NF+的价电子组态、键级和磁性。
3041 下列分子的键长次序正确的是：—--—-———-———-—--—--——--—-— （ )
(A） OF-〉 OF 〉 OF+ (B) OF 〉 OF-〉 OF+
(C) OF+> OF > OF- （D） OF- 〉 OF+〉 OF
3042 OF， OF+， OF—三个分子中， 键级顺序为________________。
3043 比较下列各对分子和离子的键能大小：
N2， N2+ ( )
O2， O2+ （ )
OF， OF— （ )
CF， CF+ ( ）
Cl2， Cl2+ （ ）
3044 CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子? 其偶极矩的方向如何？为什么？
3045 OH 基的第一电离能是 13.2？eV ， HF 的第一电离能是 16。05？eV ,它们的差值几乎与 O原子和 F原子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同，请用分子轨道理论解释这个结果。
3046 试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。
(1） 写出 OH 基的电子组态并画出能级图；
（2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子;
(3） 讨论此轨道的性质；
（4） 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。
3047 HF 分子以何种键结合？ 写出这个键的完全波函数.
3048 已知 H 原子的电负性为 2.1 , F 原子的电负性为 4.0 ， H2的键长为74 pm ，F2的键长为142 pm 。现由 H 原子和 F 原子结合成 HF 分子，
（1) 写出 HF 分子的电子组态；
(2） 利用共价半径及电负性差值计算 HF 分子的键长。
3049 在 C2+， NO， H2+， He2+等分子中， 存在单电子s键的是______________ ，存在三电子s键的是______________ ， 存在单电子p键的是______________ 。存在三电子p键的是______________ 。
3050 用分子轨道理论预测 N22—， O22-和 F22—能否稳定存在？ 它们的键长与其中性分子相对大小如何？
3051 用分子轨道理论预测 N2+, O2+和 F2+能否稳定存在； 它们的键长与其中性分子相对大小如何？
3052 用分子轨道理论估计 N2， O2， F2, O22+ 和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子.
3053 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？
3054 HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _________________________ 。
3055 下列分子的正离子和中性分子相比， 解离能的大小如何：
N2， NO， O2， C2， F2， CN， CO
3056 (1) 写出 O2 分子的电子结构， 分析其成键情况,并解释 O2 分子的磁性；
(2) 列出 O22—, O2-， O2 和 O2+的键长次序；
(3） 有三个振动吸收带：1097 cm-1，1580 cm-1 和 1865 cm-1 ，它们被指定 为是由 O2， O2+ 和 O2—所产生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。
3057 下列分子中，键能比其正离子的键能小的是____________________ 。键能比其负离子的键能小的是________________________ 。
O2， NO， CN, C2， F2
3058 下列各对中哪一个有较大的解离能： Li2与 Li2+； ㄧ 与 C2+; O2 与 O2+；与 F2+。
3059 O2 的键能比 O2+的键能 _____________ 。
3060 说明 H2+的键长比 H2 长， 而 O2+的键长比 O2 短的原因。
3061 用紫外光照射某双原子分子， 使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了， 则表明该电子是：-—-———-—-——-——————-————--— （ ）
（A） 从成键 MO 上电离出的
（B） 从非键 MO 上电离出的
（C） 从反键 MO 上电离出的
（D） 不能断定是从哪个轨道上电离出的
3062 求 H2+ 分子中的电子， 当处于成键轨道 时， 它出现在键轴上距某一氢40 pm 处的两点 M 和 N 上的概率密度比值。
（已知键长为106pm，ａ0=52.9pm,=N (e＋e）
3063求 H2+分子中的电子处于反键轨道 时，它出现在键轴上距某一氢原子 40 pm 处的两点 M 和 N 上的概率密度比值。
（已知键长为106？pm，a0=52。9 pm，=N(e－e）
3064 求 H2+分子中的电子处于成键轨道，它出现在距其中一个氢原子 22.4 pm , 距键轴 10.0 pm 处的概率密度。
已知: 键长 r=106。0 pm，a0= 52.9 pm。
= N（e+ e） ,
N = 8.210×10—4？pm—3/2 。
3065 试写出在价键理论中描述 H2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数， 并区分其单态和三重态。
3066 H2 分子的基态波函数是:—-—--—----—-———-——-——--—————-（ )
（A） 单重态 (B） 三重态 （C) 二重态 (D） 多重态
3067 在价键理论中， H2 基态双电子轨道─自旋完全波函数为 _____________ .
3068 试述简单分子轨道理论和价键理论对基态 H2 分子的轨道部分波函数的表达式， 说明它们间的主要差别。
3069 写出氢─氦离子体系[He─H］+中电子运动的薛定谔方程.
[用原子单位表示］
3070 分子光谱是由分子的 ______________ 能级跃迁产生的。其中,远红外或微波谱是由 _______________ 能级跃迁产生的； 近红外和中红外光谱带是由 _______________ 能级跃迁产生的； 紫外可见光谱带是由 _____________ 能级跃迁产生的.
3071 一个分子的能级决定于分子中电子的运动、原子骨架的平动、振动和转动，将四部分运动的能级间隔分别记为DEe, DEt， DEv 和DEr。一般而言，它们的相对大小次序是：-——--——-——--——-—-—--——-—-———— ( )
（A) DEe > DEt > DEv > DEr
(B) DEr > DEv 〉 DEt 〉 DEe
(C） DEt > DEe 〉 DEv > DEr
（D） DEe 〉 DEv > DEr > DEt
3072 就体系相邻能级间的能级差随量子数的增加而增大、减小和相等的体系各举出一例。
3073 CO2有_____ 种简正振动， _________种简正振动频率， _______种红外活性的正振动频率。
3074写出 CS2分子的四种简正振动方式， 哪种振动方式有拉曼活性？ 哪些振动方有红外活性?
3075 分子 H2， HCl， CH4，CH3Cl, CH2Cl2， H2O， H2O2, NH3， NH4Cl 中不示纯转动光谱的有 ___________________ 。
3076 双原子分子的纯转动光谱相邻谱线间的距离D是多少？ 为什么相邻谱线间的离相等？
3077 分子 H2， HCl， CO2， H2O， CH3CH3， CH4， CH3Cl， N2, N3-中不显示外吸收的分子是 ______________ .
3078 假定 HCl 分子和 DCl 分子键长相同，相应于同一转动能级间跃迁，试推求(HCl）和（DCl)的关系。
3079 作图示出刚性转子转动能级排布。
3080 谐振子的零点振动能是:——--—--———-—---——--------—-—- （ )
(A) 0 (B) h （C） h （D) h
3081 用刚性模型处理双原子分子转动光谱， 下列结论不正确的是：—---———-—-——— ( ）
（A) 相邻转动能级差为 2B（J+1）
（B） 相邻谱线间距都为 2B
(C） 第一条谱线频率为 2B
(D) 选律为DJ=±1
3082 下列分子中有纯转动光谱的是：------—---——-—— （ ）
(A） O2 (B）  (C） H2 （D) HCl
3083 双原子分子的振─转光谱，P 支的选律是:-—-—-----—-----（ )
(A) DJ= +1 (B) DJ = -1
（C） DJ= ±1 (D） 都不对
3084 对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱，得到一系列间距为 16。94 cm-1的谱线。这种吸收光谱产生于：——----——---—-——-—------——-——- （ )
（A) HBr 的转动能级跃迁
(B） HBr 的振动能级跃迁
（C） HBr 的平动能级跃迁
（D） 以上三者都不是
3085 在空气中对某样品进行红外分析时， 下述气体中对样品的红外光谱有干扰的是： —-———---—-———--—--——————-—-—- ( ）
(A) N2 （B） O2 （C) CO2 （D) H2O
3086 测得一个三原子分子 X2Y (非环型） 红外光谱有两个吸收谱带，其频率分别为 667 cm-1和 2349 cm-1。
(1) 若除此之外不存在其他红外吸收谱带， 推定该分子的构型(简单说明理由)
(2) 作图表示出对应于这两种吸收谱带的振动方式
(3） 列举出另外两种实验方法（不必说明实验步骤）以验证你的判断
3087 画出 SO2的简正振动方式， 已知与三个基频对应的谱带波数分别为:1361，1151，519 cm-1,指出每种频率所对应的振动，说明是否为红外活性和 Raman 活性。

3088 2, 2'， 6， 6'-四烷基代联苯的紫外可见光谱和苯相似， 但 3，3’，5，5’—四烷基代联苯的紫外可见光谱吸收峰比苯的波长长得多， 试解释之。
3089 已知一双原子分子的两条相邻的转动光谱线为 a cm-1和 b cm—1 (b〉a).设 a cm-1谱线是EJ—1 →EJ跃迁所产生，则该谱线对应的J为：————--—-——----——-——-—-——---—— （ ）
（A) a/（b-a） (B) （3a-b）/（b-a) （C) 1 (D） （2a-b）/(b-a） （E) （2b—a）/(b—a)
3090 由 HF 的纯转动光谱，可以取得的数据是：-—--—---———-—------——--——-—-- （ ）
（A） 力常数 （B） 化合价 (C） 氢键 (D） 核间距
3091 在讨论分子光谱时， Franck-Condon 原理是指 ______________ 。
3092 已知（CN-）为 2068。61 cm-1 ，（CN+)为 1580 cm-1，m = 1.0737×10-26 kg 。 求 CN-和 CN+的力常数比 k(CN—）/ k（CN+） .
3093 HBr 的远红外光谱中相邻两谱线间距为 16.94 cm—1， 求 HBr 的键长。
（ H的相对分子质量为1。008,Br的相对分子质量为79。904 )
3094 根据谐振子模型， 计算 H35Cl 和 D35Cl 的：
（1) 振动频率之比 （2） 零点能之比
3095 在 1H37Cl 气体红外光谱最强谱带的中心处，有一些波数为：2923。74 cm-1,2904。07 cm-1,2863。06 cm-1，2841。56 cm-1的谱线,其中，2923.74 cm-1对应的跃迁为：-—-————--———————---——--——---— （ ）
(A) P支2→1 （B) R支 1→2 （C) R支 2→3
（D） P支1→0 （E） R支 0→1
3096 实验测得 HI 分子基本谱带和第一泛音带的带心分别为 2230 cm—1 和4381 cm—1。求：(1） HI 的力常数，(2） HI 的光谱解离能D0。
（ H的相对原子质量为1.008，I的相对原子质量为126。9 ）
3097 实验测得 12CO 转动光谱的第一条谱线 = 3.842 cm-1，求 12CO 的键长,并估计 13CO 转动光谱第一条谱线的波数。
（12C的相对原子质量为12.0 ，O为16.0，13C为13。0 )
3098 在 CO 的红外光谱图中观察到 2169。8 cm—1 强吸收峰，若将 CO 的简正振动看作谐振子，计算 CO 的简正振动频率和摩尔零点能。
3099 一氧化碳 （ 12C16O ） 的近红外光谱在 2168 cm-1处有一强带，试计算：
(1) CO 的力常数；
（2） CO 的摩尔零点能。
3100
在 1H80Br 分子远红外光谱中观察到下列谱线：118 cm—1， 135 cm—1, 152 cm-1， 169 cm—1, 186 cm—1， 和 203 cm-1.
试求: