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2013年结构化学期中考试答卷

发布时间:2014-06-03 13:54:23  

化学系2013—2014学年第(一)学期期中考试

化学专业《结构化学》答卷

年级 班级 姓名 学号 原子序数:H 1;C 6;N 7;O 8;F 9;V 23;Cr 24;Mn 25;Fe 26;Co 27;Ni 28

一、判断题(每题 1 分,共10分)

(1) √

(2) ×

(3) ×

(4) √

(5) × (6) × (7) √ (8) × (9) √ (10)× (11)√ (12)× (13)√ (14)× (15)× (16)× (17)× (18)√ (19) (20)×

二、选择题(每题1分,共20分)

(1)C

(2)C

(3)D

(4)B

(5)C

(6)D

(7)D

(8)C

(9)D

(10)C

(11)A

(12)C (13)B (14)B(A) (15)B (16)B (17)A (18)C (19)B (20)

C

三、填空题(每空1分,共15分)

(1) 运动状态(或坐标的函数,或时间和坐标的函数)

(2)6.869×10-6m

(3)禁止

(4)(5)。 1211211111(6)??1???2????? 2ra12rb2ra2rb1r12R

(7) (8

d212(9)[?2?kx]??E? 228??dx

(10

(11)n,l l,m m

(12) 3P

四、简答题(每题4分,共20分)

1. Plank假设:黑体中原子或分子辐射能量时作简谐振动,它只能发射或吸收频率为ν,能量值为ε=hν整数倍的电磁波,即频率为ν的振子发射的能量可以等于:0hν,1 hν,2 hν,3 hν,…..,n hν.

由此可见,黑体辐射的频率为ν的能量,其数值是不连续的,只能为hν的倍数,称为能量量子化。

2.(4分)

重叠积分:Sij???i?jd?,?i,?j是不同原子的原子轨道,0≤Sij≤1。

正交性:??i?jd??0,?i,?j是同一原子的原子轨道。

3.(4分)分子的价电子组态:

N2:(1σg)2 (1σu)2 (1πu)4 (2σg)2,反磁

N2+:(1σg)2 (1σu)2 (1πu)4 (2σg)1,顺磁

N2-:(1σg)2 (1σu)2 (1πu)4 (2σg)2(1πg)1,顺磁

键级:N2:3,N2+:2.5,N2-:2.5

键长:N2< N2+≈N2-

4.(4分) h2

?、? )计算的平均能量不小于体系真实的最低能量。 采用体系的能量算符试探函数(H

*??H?d?0 ??E*? ??d?

(5)(4分)

N2分子是同核双原子分子,具有对称中心,故其分子轨道有中心对称(g)与中心反对称(u)

之分。

CO分子是异核双原子分子,没有对称中心,故其分子轨道就没有中心对称和中心反对称。

五、计算题(共35分)

1.(1)??3

29429229?210??311??310 (2分) (2)??ci2Ei?(

(3)m=1的状态

(4

29)2?324222)(?3.4)?()(?1.5)?()(?1.5)??2.1(eV)(3分) 29292916 (1分) 29

2.Mg: σ3s=2×1+8×0.85+0.35=9.15 (1分)

或σ3s=2×1+8×0.85+0.30=9.10 (题目有错,将错就错)

(12?9.15)2

E3s??13.6?3??12.27(eV) (2分) 23

(12?9.10)2

??12.71(eV) 或E3s??13.6?332

Mg+: σ3s=2×1+8×0.85=8.80 (1分)

(12?8.80)2

??15.47(eV) (2分) E3s??13.6?323

I=EMg+ -EMg=(2E1s+2E2s+6E2p+E3sMg+) –((2E1s+2E2s+6E2p+2E3sMg)

= (E3sMg+) -2(E3sMg) (1分)

=9.07(eV) 或9.95(eV) (1分)

3. I?h6.626??3.31?10?47(kg.m2) (3分) 2288?Bc8?3.14?847?3?10

1?8010?3

?27????1.64?10(kg) (1分) 1?806.602?1023

r?I

??1.42?10?10m (2分)

4.基态能量: n2h2

(1)E=T= (1分) 28ml

n2h2n2h2nh (1分 ) P?2mT?2m??222l8ml4l

??h2l??0.2nm (2分) Pn

h222(n?n) (1分) (2)?E?2128ml

16?Eh22?(2?1)?2.73?10(赫) (2分) ??2h8ml

3.0?108?8????1.10?10(m)?11.0nm (1分) 16?2.73?10c

12

6. (1) n=2,E??13.6?2??3.4(eV) (2分) 2

(2) l=1, M?(l?1)??2? (2分) d?2

?0,得:r=2a0, (0,∞) (3) dr

d?2

?0, 得:θ=0o, 180o(Z轴). (3分) d?

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