2019安徽高中化學競賽結構化學第二章原子的結構和性質(zhì)習題語文

1、一選擇題1、電子自旋是電子c A、具有一種類似地球自轉的運動B、具有一種非軌道的運動C、具有一種空間軌道外的順逆時針的自轉D、具有一種空間軌道中的順逆時針的自轉2、以下分子中哪些不存在大 a A. CH2=CH-CHCH=CH B. CH 2=C=O C. CONH22 D.C 6HCH=CH83、某原子的電子組態(tài)為1s22s22p63sZd1,其基譜項為a A3DB1DC 3S D 1s4、類氫波函數(shù)巾2Px的各種圖形,推測 巾3Px圖形,以下結論不正確的選項是b ：A、角度局部圖形相同B、電子云相同C、徑向分布不同D界面圖不同5、單個電子的自旋角動量在z軸方向上的分量是：d 6、g|COO

2、H 具有的n鍵類型為：a JI119A、靖 B 、靖 C 、舄 D 7、以下光譜項不屬于p1d1組態(tài)的是c .A. 1P B .1 D C. 1 S D. 3F8、對氫原子和類氫離子的量子數(shù)l ,以下表達不正確的選項是b .A l的取值規(guī)定m的取值范圍B它的取值與體系能量大小有關C它的最大可能取值由解方程決定D它的取值決定了 |M| = ITE9、通過變分法計算得到的微觀體系的能量總是 c 0A等于真實體系基態(tài)能量B大于真實體系基態(tài)能量C不小于真實體系基態(tài)能量D小于真實體系基態(tài)能量10、類氫波函數(shù)2px的各種圖形,推測3px圖形,以下說法錯誤的選項是b A角度局部的圖形相同B電子云圖相同C徑向

3、分布函數(shù)圖不同D界面圖不同11、對氫原子方程求解,以下表達有錯的是c .A.可得復函數(shù)解Gm9 = AeimB.由方程復函數(shù)解進行線性組合,可得到實函數(shù)解.C.根據(jù)旬函數(shù)的單值性,可確定| m|=0 , 1, 2,l21根據(jù)歸一化條件GmG2dG =1求得A = 0. 2 二12、He'的一個電子處于總節(jié)面數(shù)為3的d態(tài),問電子的能量應為-R的c .A.1B.1/9C.1/4D.1/1613、電子在核附近有非零幾率密度的原子軌道是d .第1頁A. W3P B.Wad C. W2P D. W2S14、5 f的徑向分布函數(shù)圖的極大值與節(jié)面數(shù)為(a )A. 2,1 B. 2,3C.4,2D.1

4、,315、線性變分法處理H;過程中,認為Hb=Ha,依據(jù)的Tt質(zhì)是(d )A.電子的不可分辨性B. 二核等同性C. V a. V b的歸一性D. H?的厄米性16.、Fe的電子組態(tài)為An3d 64s2,其能量最低的光譜支項為(a )A./B.七 C.5D0D. 1s17、對于極性雙原子分子 AB,如果分子軌道中的一個電子有 90%勺時間在A的軌道中,10%的時間在 B的軌道上,描述該分子軌道歸一化形式為(c )A 中=0.90 +0.1%B 中=0.付a+0.9%C 中=0.9490 +0.316% D0 =0.9940 +0.1付b18、氫原子的軌道角度分布函數(shù) Y10的圖形是(c )(A)

5、兩個相切的圓(B) “8字形(C)兩個相切的球(D)兩個相切的實習球19、B原子基態(tài)能量最低的光譜支項是(a )(A) 2P1/2(B) 2P3/2(C) 3P0(D) 1S020、以下波函數(shù)中量子數(shù)n、l、m具有確定值的是(d )(A)中(3d.)(B)中(3dyz)(C) (P(3dxy)(D)中(3dz2) 21、如果E.是一維勢箱中電子最低能態(tài)的能量,那么電子在 日能級的能量是(c )(A) 2E0(B) 4E0(C) 9E0(D) 18E022、氫原子3P徑向函數(shù)對r做圖的節(jié)點數(shù)為(b )(A) 0(B) 1(C) 2(D) 323. Y( 8 ,小)圖 (B )A.即電子云角度分布

6、圖,反映電子云的角度局部隨空間方位9 ,小的變化B.即波函數(shù)角度分布圖,反映原子軌道的角度局部隨空間方位 9 ,小的變化C.即原子軌道的界面圖,代表原子軌道的形狀和位相24 .為了寫出原子光譜項,必須首先區(qū)分電子組態(tài)是由等價電子還是非等價電子形成的.試判斷以下哪種組態(tài)是等價組態(tài)：( C )A. 2s12p1B. 1s12s1C. 2p 225 .對于Q , O 2- , O 22-,何者具有最大的順磁性？ ( A )A . QB. Q-C. Q2-26 . Cl原子基態(tài)的光譜項為2P,其能量最低的光譜支項為A A . 2R/2B . 2P1/2C . 2P3/2 或 2P1/2 ,二者能量相同

7、27 .以下關于分子光譜的描述,哪一條中有錯誤：B A.按剛性轉子模型,雙原子分子的轉動能級不是等間隔,而轉動譜線等間隔B .按諧振子模型,雙原子分子的振動能級等間隔,振動譜線也等間隔C . N個原子組成的分子有3N6種簡正振動方式,直線形分子有 3N-5種28 .利用Hund第一規(guī)那么從原子譜項中挑選能量最低的譜項,首先應當找C A. S最小的譜項B . L最大的譜項 C . S最大的譜項29 .兩個原子的軌道在滿足對稱性匹配和最大重疊的情況下A A.原子軌道能級差越小,形成的分子軌道能級分裂越大,對分子的形成越有利B.原子軌道能級差越大,形成的分子軌道能級分裂越小,對分子的形成越有利C .

8、原子軌道能級差越大,形成的分子軌道能級分裂越大,對分子的形成越有 30.環(huán)丙烷的C-C成鍵效率不高,原因是B A .為適應鍵角的要求,sp3雜化軌道被迫彎曲到60°,因而產(chǎn)生了 “張力B. sp3雜化軌道在核連線之外重疊形成彎鍵,重疊效率較差C. sp3雜化軌道在核連線之內(nèi)重疊形成彎鍵,產(chǎn)生了非常大的“張力31 . Cl原子基態(tài)的光譜項為2P,其能量最低的光譜支項為A A . 2P3/2B . 2Pi/2C . 2Po32 .無論儀器技術怎樣改良,分子光譜的譜線總是存在一定的線寬.這種現(xiàn)象可 用以下哪一式加以說明？ B A. Ax - Apx>h/4 tt B. AE p?h/

9、4 兀 C. X =c/ v33 .水分子B振動的基包括x和xz,這種振動C A,只有紅外活性 B.只有拉曼活性C.兼有紅外和拉曼活性34 .欲求Br基組態(tài)的譜項,可借助于 B A. Slater 規(guī)那么 B. 空穴規(guī)那么 C. Hund 規(guī)那么35 .分子的三重態(tài)意味著該分子B A.有一個未成對電子.B.有兩個自旋平行電子.C.有三個未成二填空題1、He原子的第一電離勢為24.48eV,第二電離勢為54.28eV,那么其K殼層中兩 個電子的相互排斥能為29.8 2、氫原子的3Px狀態(tài)的能量為 eV .角動量為角動量在磁場方向的分量為 ; 它有 個徑向節(jié)面,個角度節(jié)面._1 _2、-13.6父

10、eV；T2h/2 冗；無確定值；1; 1;93、He +白413Pz軌道有 個徑向節(jié)面,有 個角度節(jié)面.1 ; 1.4、氫原子3pz狀態(tài)的能量是eV ,角動量是,角動量在磁場方向z方向的分量是.14-13.6 -eV； , 2 0.95、He原子的第一電離能是24.62eV,第二電離能是54.4eV,那么電子間的相互排 斥能為eV,其ls 電子的屏蔽常數(shù)為 ,有效核電荷為 o5. 29.78eV; 0.3; 1.7.6、氫原子的一個主量子數(shù)為n=3的狀態(tài)有 個簡并態(tài).6、97、氫原子的3Px狀態(tài)的能量為eV.角動量為；角動量在磁場方向的分量為 ;它有 個徑向節(jié)面,個角度節(jié)面.7、-13.6x1

11、 eV; jEh/2 n；無確定值；1;1 98、氟原子的基態(tài)光譜項為8、2P3/2 ;9、與氫原子的基態(tài)能量相同的 Li 2 +的狀態(tài)為9. 3S , 3P, 3d10、氫原子3d電子軌道角動量沿磁場方向分量的可能值為 _10 ±h, ±2h11、單個電子自旋角動量的值是 12、列出氫原子或類氫離子的半徑值的各個式子：A.平均半徑r =,B.徑向分布函數(shù)極大時的半徑r= .C.電子云界面圖的 10= .12. 1=產(chǎn)4di,(£)=0求出r,.邛即di=0.9求出Ro2r1 2 c s 2r13、：類氫離子He的某一狀態(tài)W= .()3/2(2-) .e a.此狀

12、態(tài)的n.l.m 4、2二a.a.值分別為>>其能量為,角動量平方為角動量在Z軸方向分量為.13. n=2, l =0, m=0, E=-13.6 eV, M 2=0, M z=014、如一原子軌道的磁量子數(shù)m=0,主量子數(shù)nE2,那么可能的軌道為 014. 1s 2s2pz15、單個電子自旋角動量的值是 o3 .15. h216、氫原子的態(tài)函數(shù)為53,2,1 ,軌道能量為-1.51 eV,軌道角動量為76日,軌道角動量在磁場方向的分量為 17、平 2Pz(r,日陽=N(r/a0)e工/2a0 (3/4n)1/2cosH ,假設以(3/4軾)cos2 8 對(8仲)作圖,那么該圖是

13、電子云角度 圖.也即表示了電子云在(日的)方向上單位立體角內(nèi)的幾率為(3/4二)cos汨三簡做題1.氫原子的歸一化波函數(shù)為(1)試求其基態(tài)能量和第一激發(fā)態(tài)能量.(2)計算坐標與動量的平均值.答案 1. (1) E0=-13.6eV, E1=-3.4eV.(2) <r>=3a 0/2 , <P>=02.計算氫原子Wb在一 '和為.處的比值.2. Ms波函數(shù)在r=a0, 2a0處比值為2.718 在r=ao, 2a0處比彳1為7.389.3.試畫出類氫離子 3dd和3dxy軌道輪廓,并指出其節(jié)面數(shù)及形狀.3. 3dz2,3dxy各有2個節(jié)面：3dz2是2個圓錐節(jié)面,

14、3dxy是XZ,YZ面.4.氫原子2Pz軌道波函數(shù)為 計算2Pz軌道能量和軌道角動量； 計算電子離核的平均距離; 徑向分布函數(shù)的極值位置.4. (1) 2P軌道能量為-3.4eV角動量為揚(2)離核平均距離為5a.(3)極大值位置為4ao.5 .氫原子2s軌道波函數(shù)為購二期例(2-2)%試求其歸一化波函數(shù).5.( Zr% w= r exp -6 .類氫離子的1s軌道為：10 ) X旬),試求徑向函數(shù)極大值離核距離,試問He+與F6+的極大值位置.6.二二L = ； He+ ao/2, F8+ ao/9.7 .寫出Li"離子的Schr?dinger方程,說明各項的意義,并寫出Li2小離

15、子2s態(tài)的波函數(shù) 計算徑向分布函數(shù)最大值離核距離； 計算1s電子離核的平均距離； 比擬2s與2P態(tài)能量上下.7 (1)徑向分布函數(shù)最大值離核距離ao/3,(2)電子離核平均距離為ao/2.(3)因無電子相關,2s, 2P態(tài)能量相同.8 .寫出Be原子的Schr?dinger方程,計算其激發(fā)態(tài) 2s12P1的軌道角動量與磁矩.8.軌道角動量為1口,磁矩為9 .N原子的電子組態(tài)為 1s22s22p3表達其電子云分布特點；寫出N的基態(tài)光譜項與光譜支項； 寫出激發(fā)態(tài)2P23s1的全部光譜項.9. (1) N原子價電子層半充滿,電子云呈球狀分布.(2)基態(tài)譜項為4S,支項為4s3/2(3)2p23s1

16、光譜項：P2七匕飛,s12S,偶合后 4P, 2P, 2D, 2S.10 .寫出以下原子的基態(tài)光譜項與光譜支項：Al、S、K、Ti、Mn.10 . Al S K Ti Mn基態(tài)譜項2P 3P 2S 3F 6S光譜支項 2 P1/2 3P2 2Si/2 3F2 6s5/211 .寫出以下原子激發(fā)態(tài)的光譜項：C1s22s22p13p1Mg1s22s22p63s13p1Ti1s 22s22p63s23p63d34s111. C(2p13p1): 3D, 1D, 3P, 1P, 3S, 1S.Mg(3s13p1): 3P,1PTi(3d 34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D