华师-2015年结构化学期末试卷

化学专业《结构化学》试卷（A）

年级 班级 姓名 学号

电子电量: 1.610库伦; Planck常数:h=6.62610 J.s; 真空中光速c =2.998×108 m/s;

-19

-34

阿佛加德罗常数N0=6.02×10。原子序数：Cu：29，Co：27， Ni：28， Mn：25，Fe：26

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一、 判断题（每题0.5 分，共10分）

（1） 光电效应实验中，为了使发射的光电子数增加，应增加入射光的强度。（ ） （2） 在微观体系能量最低的状态（基态）具有的能量也称为零点能。（ ） （3） 根据不确定性关系，微观体系的坐标和能量不能同时被确定。（ ） （4） 按照分子轨道理论组合得到的成键分子轨道可以和化学键直接等同。（ ） （5） 己三烯在加热情况下发生顺旋闭环反应。（ ） （6） 杂化轨道是由原子轨道组合而成的分子轨道。（ ） （7） CO2有三种共振结构式。（ ）

（8） H原子的1s轨道与F原子的2s轨道能量最相近。（ ） （9） 原子光谱项与原子组态相对应。（ ）

（10）描述电子运动的量子数中，与外加磁场无关的量子数有n, l, m。（ ） （11）CO2对称伸缩振动的特征频率可以由Raman光谱测得。（ ） （12）N2的转动光谱由一系列等间隔排列的谱线组成。（ ） （13）NO分子的HOMO轨道是一个反键轨道。（ ） （14）同核双原子分子所属分子点群为C∞v。（ ） （15）HCl分子中有无穷多个对称面。（ ）

（16）分子中有交角为2π/2n的两个镜面，则其交线必为该分子的n次旋转轴Cn。（ ） （17）有多个配位点的配位体称为螯合配位体。（ ）

（18）Re2Cl82-分子中，金属Re-Re四重键含一个σ键和三个π键。（ ） （19）N2的磁化率不随温度而变化。（ ） （20）微观物体的运动服从量子力学的规律。

（ ）

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二、选择题（每题1分，共10分）

（1）边长为a的立方体三维势箱中，自由粒子的第一激发态的简并度为（ ）

（A）1 （B）2 （C）3

（D）4

（2）实验测得乙烯分子的H-C-H夹角为116.60，则C原子采用了（ ） （A）sp2杂化 (B) sp2不等性杂化 (C) sp3杂化 (D) sp3不等性杂化 （3）N原子的基谱项是（ ） (A) 4S3/2

(B) 1S0

(C) 2P3/2

(D) 2S1/2

（4）下列哪些轨道的径向分布图节面数与其角度分布图节面数相等（ ） （A）2s

（B）3p

（C）3d

（D）2p

（5）在D3d分子对称操作群中，对称操作ˆ的逆操作是（ ）

C3 (A) ˆ2 (B) (C)ˆ （D)

ˆdˆC3E C2（6）下列分子中具有对称中心i的是（ ） (A) H2O2 (B) BF3 （C) SF6 (D) CH4

（7）下列配合物中，中心金属原子的s、px、py和dx2-y2采用sp2d杂化轨道与配体形成配位键的是（ ）

(A) Td Ni(CO)4 (B) D4h Pt(Cl)42- （C) D3h Fe(CO)5 (D) C4v HMn(CO)5 （8）下列分子中Cl活泼性最小的是（ ） (A) C6H5Cl (B) (C6H5)CH2Cl

(C) (C6H5)2CHCl (D) (C6H5)3CCl

（9）下列分子中，C-O键最长的是（ ）

(A) (CH3)2CO (B) CH3CO(C6H5) (C) CO2 （D) CO (10) 属于哪一点群的分子可能既有偶极矩又有旋光性：（ ） (A) Cs (B) Dh (C) Cn (D) Dn 三、多选题（每题2分，共10分）

（1）分子光谱与分子内部运动密切相关，分子光谱不涉及的运动有（ ）

（A）核自旋

（B）电子自旋 （C）分

子转动 （D）核间振动

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（2）四角双锥SF5Cl分子具有的对称元素包括（ ） (A) C4 (B) C2 （C) σv (D) i

（3）下列配合物中，中心原子周围的价电子总数为16的是（ ）

(A) Ni(CN)42- (B) [PtCl3· C2H4]- (C) HMn(CO)5 (D) [Co(en)2Cl2]+

（4）在正八面体配合物中，能与中心金属原子的t2g 轨道形成π键的配体有（ ） (A) CO (B) Cl-

（C) NH3 (D) C2H4

（5）下列哪组轨道沿着x轴重叠能形成σ键（ ） (A) px, dx2-y2 (B) px, s (C) px, dxy （D) px, dz2

四、填空题（每空1分，共20分）

（1）电子单缝衍射实验证明了德布罗意的假想，实物粒子具有 。 （2）四面体过渡金属配位化合物通常具有 自旋的基态电子组态。

（3）原子的能态由原子的量子数L, S, J来描述，其中涉及轨道与自旋相互作用的量子数是 。

（4）分子轨道通过键轴的节面数为 的是σ轨道，为 的是π轨道，为 的是δ轨道。 （5）为满足18电子规则，Fe和CO可形成单核 羰基配合物，Fe与CO形成σ-π键使得C-O键键长变 （长/短）。

（6）写出下列分子所属分子点群，交错式乙烷 , CH2Cl2 , CH2ClF （7）CO2分子中，有 个 离域键。

（8）[CoF6]3-的分子中，中心离子的 d 轨道在八面体势场中，将分裂成t2g和eg*两个能级，其中t2g包含 d轨道（轨道符号），和eg*包含 d轨道（轨道符号），d电子的组态为 ，分子的构型 （填写是或不是）正八面体构型。

(9）实验测得，N(SiH3)3分子中N原子与3个Si原子在同一个平面上，说明N原子采用 杂化，孤对电子占据垂直平面的 轨道与3个Si原子的3d轨道形成 离域键。

五、简答题（共20分）

（1）判断NH3所属的分子对称操作群，写出全部对称操作，并判断有无偶极矩和旋光性。（6分） （2）写出N2和O2的前线分子轨道（2分），并用前线分子轨道理论简要说明N2+O2 → 2NO正逆反应都难以进行的原因。（4分）

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（3）简述休克尔法在分子轨道理论基础上做了哪些近似（5分），并根据休克尔法写出三次甲基甲

CH2C烷

H2CCH2 离域π电子体系的久期行列式（3分）（提示：先对C原子骨架进行编号，并令

Ex）。

六、计算题（共30分）

1、Co金属的六配位化合物CoF63-和Co(CN)63-，

（1）试分别写出两种化合物中Co3+的d轨道能级排布；（4分）

（2）配位场理论中用P表示成对能，Δ0 表示分裂能，考虑成对能，计算两种化合物的配位场稳定化能（LFSE）值；（4分）

（3）写出两种化合物所属的分子点群。（4分）

2、用HMO法求解环丙烯正离子（C3H3）+的离域π键分子轨道：

（1）写出久期方程（2分），久期行列式（2分），并求解出π分子轨道能量（1分） （2）求出正交归一的π分子轨道（3分）

（3）计算π键键级和C原子电荷密度和自由价。（6分）

3.甲烷分子的C原子采用sp3杂化轨道与H原子成σ键，请根据杂化轨道的正交、归一性写出C原子的4个杂化轨道。（4分）

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