华师-2015年结构化学期末试卷

华师-2015年结构化学期末试卷1/4化学与环境学院2015—2016学年第（一）学期期末考试化学专业《结构化学》试卷（A）年级班级姓名学号电子电量:1.610-19库伦;Planck常数:h=6.62610-34J.s;真空中光速c=2.998×108m/s;阿佛加德罗常数N0=6.02×1023。原子序数：Cu：29，Co：27，Ni：28，Mn：25，Fe：26一、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。（）华师-2015年结构化学期末试卷2/4二、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3ˆC的逆操作是（）(A)23ˆC(B)Eˆ(C)2ˆC（D)dˆ（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)TdNi(CO)4(B)D4hPt(Cl)42-（C)D3hFe(CO)5(D)C4vHMn(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（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（）华师-2015年结构化学期末试卷3/4(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）（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烷CH2CCH2CH2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，并令华师-2015年结构化学期末试卷4/4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）