结构化学第三章习题

《结构化学》第三章习题3001H2+的Hˆ=212-ar1-br1+R1，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(积分)Hab为负值的根据。3003证明波函数babaψψψψψψSSs1s121us1s121g221221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)-1/23012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A原子轨道上出现的概率为80%，B原子的B原子轨道上出现的概率为20%，写出该分子轨道波函数。3013设A和B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=cAA+cBB。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。2dz-2dzdyz-dyzdxz-dxzdxy-dxy3017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。pxpzdxydxzpxpzdxydxz3018AB为异核双原子分子，若Ayzd与Byp可形成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)轨道(B)轨道(C)轨道(D)-轨道3020若双原子分子AB的键轴是z轴，则A的dyz与B的py可形成________型分子轨道。3021现有4s，4px，4py，4pz，32dz，3d22yx，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，2dzdxy，dxydyz，dyzdyz，dxzs，dxy3023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)dxz3024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─dxypx─dxzd22yx─d22yx2dz─2dzpx─px3025CO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，C23032C2+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________________。3034Cl2分子的HOMO是_______________，LUMO是_________________。3035写出CN-的价电子组态及键级。3036CF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)2N+(E)Li23039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-OFOF+(B)OFOF-OF+(C)OF+OFOF-(D)OF-OF+OF3042OF，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+()3044CO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？3045OH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。3047HF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74pm，F2的键长为142pm。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键的是______________，存在三电子键的是______________，存在单电子键的是______________。存在三电子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？3054HBr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，CO3056(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：1097cm-1，1580cm-1和1865cm-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，F23058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+。3059O2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s1σ时，它出现在键轴上距某一氢40pm处的两点M和N上的概率密度比值。(已知键长为106pm，ａ0=52.9pm，s1σ=N(e0/ara＋e0/arb)3063求H2+分子中的电子处于反键轨道*s1σ时，它出现在键轴上距某一氢原子40pm处的两点M和N上的概率密度比值。(已知键长为106？pm，a0=52.9pm，*s1σ=N(e0/ara－e0/arb)3064求H2+分子中的电子处于成键轨道s1σ，它出现在距其中一个氢原子22.4pm，距键轴10.0pm处的概率密度。已知：键长r=106.0pm，a0=52.9pm。s1σ=N(e0/ara+e0/arb)，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。3066H2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Ee，Et，Ev和Er。一般而言，它们的相对大小次序是：------------