安徽高中化学竞赛结构化学第二章 原子的结构和性质习题.docx
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安徽高中化学竞赛结构化学第二章原子的结构和性质习题
一选择题
1、电子自旋是电子(c)
A、具有一种类似地球自转的运动n加油
B、具有一种非轨道的运n加油动
C、具有一种空间轨道外的顺逆时针的自转
n加油D、具有一种空间轨道中的顺逆时针的自转
2、下列分子中哪些不存n加油在大键(a)
A.CH2=CH-CH2-CH=Cn加油H2B.CH2=C=OC.COn加油(NH2)2D.C6H5CH=CHC6n加油H5
3、某原子的电子组态为1s22s22p63s14d1,其基谱项为(n加油a)
A3DB1Dn加油C3SD1S
4、已知类氢波函n加油数ψ2px的各种图形,推测ψ3px图形,下列结论不正确的是(n加油b):
A、角度部分图形相同n加油B、电子云相同
C、径向分布不同Dn加油、界面图不同
5、单个电子的自旋角动量在z轴方向上的分量n加油是:
(d)
6、
具n加油有的键类型为:
(a)
A、
n加油B、
n加油C、
D、
7n加油、下列光谱项不属于p1d1组态的是(cn加油)。
A.
PB.
DC.
SD.
F
8、对氢原子和类氢离子的量子数l,下列叙述不正确的是(bn加油)。
Al的取值规定m的取值范围Bn加油它的取值与体系能量大小有关
C它的最大可能取值由解方程决定D它n加油的取值决定了|M|=
n加油
9、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是(c)。
An加油等于真实体系基态能量B大于真实体n加油系基态能量
C不小于真实体系基态能量D小于真实体系基态能量
1n加油0、已知类氢波函数Ψ2px的各种图形,推测n加油Ψ3px图形,下列说法错误的是(b)
A角n加油度部分的图形相同B电子云图相同
C径向分布函数n加油图不同D界面图不同
n加油11、对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是(n加油c).
A.可得复函数解n加油
.
B.由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解.
C.根据n加油Φm(Φ)函数的单值性,可确定|
n加油|=0,1,2,……
根据归一化n加油条件
求得
12、He+的一个n加油电子处于总节面数为3的d态,问电子的能量应为−n加油R的(c).
A.1n加油B.1/9C.1/4D.1n加油/16
13、电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是(d).
n加油A.Ψ3PB.Ψ3dC.n加油Ψ2PD.Ψ2S
14、5
的径向分布函数图的极大值与节面数为(an加油)
A.2,1B.2,3n加油C.4,2D.1,3
15、线性变分法n加油处理H+2过程中,认为Hab=Hba,依据的n加油性质是(d)
A.电子的不可分辨性B.二核等同性
Cn加油.Ψa.Ψb的归一性D.
的厄米性
16.、Fe的电子组态为[Ar]n加油3d64s2,其能量最低的光谱支项为(an加油)
A.5D4n加油B.3P2n加油C.5D0D.n加油1S0
17、对于极性双原子分子AB,如果n加油分子轨道中的一个电子有90%的时间在A的轨道中,10%的时间在B的轨道上,n加油描述该分子轨道归一化形式为(c)
n加油A.
n加油B.
C.
D.
18、氢原子的轨道角度n加油分布函数Y10的图形是(c)
(A)两个相切的圆(B)“8”字n加油形
(C)两个相切的球(D)两个相切的实习球n加油
19、B原子基态能量最低的光谱支项是(a)
(A)
(B)
n加油(C)
n加油(D)
20、下列波函数中量子数n、l、m具有确定值的是(dn加油)
(A)n加油
(B)
(C)
n加油(D)
21、如果
是一维势箱中电子最低能态的能量,则电子在E3能级的能量是(n加油c)
(A)2
(B)4
n加油(C)9
(D)18
22、氢原子3P径向函数对r做图的节点数n加油为(b)
(A)0(B)1(C)2n加油(D)3
23.Y(θ,φ)图(B)
A.即电子云角度分布图,n加油反映电子云的角度部分随空间方位θ,φ的变化
B.n加油即波函数角度分布图,反映原子轨道的角度部分随空间方位θ,φ的变n加油化
C.即原子轨道的界面图,代表原子轨道的形状和位相
24.为了写出n加油原子光谱项,必须首先区分电子组态是由等价电子还是非等价电子形成n加油的。
试判断下列哪种组态是等价组态:
(C)
A.2s12p1n加油B.1s12s1Cn加油.2p2
25.对于O2,O2-,O22-,何者具n加油有最大的顺磁性?
(A)
A.O2n加油B.O2-n加油C.O22-
26.Cl原子基态的光谱项为2P,其能量n加油最低的光谱支项为(A)
A.2P3/2B.n加油2P1/2C.2P3/2或2P1/2n加油,二者能量相同
27.下列关于分子光谱的描述,哪一条中有错误n加油:
(B)
A.按刚性转子模型,双原子分子的转动能级不是等间隔,而n加油转动谱线等间隔
B.按谐振子模型,双原子分子的振动n加油能级等间隔,振动谱线也等间隔
C.N个原子组成的分子有3n加油N-6种简正振动方式,直线形分子有3N-5种
28.n加油利用Hund第一规则从原子谱项中挑选能量n加油最低的谱项,首先应当找(C)
A.S最小的谱项n加油B.L最大的谱项C.S最n加油大的谱项
29.两个原子的轨道在满足对称性匹配和最大重叠的n加油情况下(A)
A.原子轨道能级差越小,形成的分子轨道能级分n加油裂越大,对分子的形成越有利
B.原子轨道能级差越大,形成的分子n加油轨道能级分裂越小,对分子的形成越有利
n加油C.原子轨道能级差越大,形成的分子轨道能级分裂越大,对分子的n加油形成越有
30.环丙烷的C-C成键效率不高,原因是(B)
n加油A.为适应键角的要求,sp3杂化n加油轨道被迫弯曲到60o,因而产生了“张力”
B.sp3杂化轨道n加油在核连线之外重叠形成弯键,重叠效率较差
C.sp3杂化轨道在核连线之内重叠n加油形成弯键,产生了非常大的“张力”
31.Cl原子基态的光谱项为2P,其能量最低n加油的光谱支项为(A)
A.2n加油P3/2B.2P1/2C.2P0
n加油32.无论仪器技术怎样改进,分子光谱的谱线总是存n加油在一定的线宽。
这种现象可用下列哪一式加以说明?
(B)
n加油A.Δx·Δpx≥h/4πB.n加油ΔE·τ≥h/4πC.λ=c/ν
33.水分子Bn加油1振动的基包括x和xz,这种振动(C)
A.只有红外活n加油性B.只有拉曼活性C.兼有红外和拉曼活性
34.欲n加油求Br基组态的谱项,可借助于(B)
n加油A.Slater规则Bn加油.空穴规则C.Hund规n加油则
35.分子的三重态意味着该分子(B)
n加油A.有一个未成对电子.B.有两个自旋平行电子.n加油C.有三个未成
二填空题
1、
原子的第一电离势为24.48eV,第二n加油电离势为54.28eV,则其K壳层中两个电子的相互n加油排斥能为(29.8)
2、n加油氢原子的3Px状态的能量为eV。
角动量为n加油,角动量在磁场方向的分量n加油为;它有个径向节面,个n加油角度节面。
2、
/2
n加油;无确定值;1;1;
3、
的
n加油轨道有个径向节面,有n加油个角度节面。
1;1。
4、氢原子
状态的能量是eV,角动量是n加油,角动量在磁场方向(z方向)的分量是n加油。
4
0。
5、He原子的第一电离能是24.62eV,第二电离能是n加油54.4eV,则电子间的相互排斥能n加油为eV,其ls电子的屏蔽n加油常数为,有效核电荷为。
5.n加油29.78eV;0.3;1.7。
6、氢原子的一个主量子数为nn加油=3的状态有个简并态。
6、9
7、氢原子的3Px状态n加油的能量为eV。
角动量为;角动n加油量在磁场方向的分量为;
它有个n加油径向节面,个角度节面。
7、
/2
;无确定值;1;1
8、氟原子的基态光n加油谱项为
n加油8、2p3/2;
9、与氢原子的基态能量相同的Li
的状态为n加油
9.3S,3P,n加油3d
10、氢原子3d电子轨道角动量沿磁场方向分量的n加油可能值为______________________。
10±h,n加油±2h
11、单个电子自旋角动量的值是n加油____________。
11
h
12、列出氢原子或类氢离子的n加油半径值的各个式子:
A.平均半径
=_________,B.径向分布函数极大时的半径r=____n加油_________.C.电子云界面图的rn加油0=_________________n加油.
.12.
=
求出r,
求出
13、已知:
类氢离子He+的某一状态Ψ=
此状态的n.l.m值分别为______、_n加油_____、_____其能量为_____________,角动n加油量平方为________.角动量在Z轴方向分量为_____n加油____.
13.
=2,
=0,
n加油=0,E=-13.6
n加油=0,
=0
14、如一n加油原子轨道的磁量子数m=0,主量子数
则可能的轨道为______n加油_________。
14.1s2n加油sn加油
15、单个电子自旋角动量的值是___________。
n加油
15.
16、氢原子的态n加油函数为
,轨道能量n加油为-1.51eV,轨道角动量为n加油
,轨道角动量在磁场方n加油向的分量为
。
17、
=
,若n加油以
对
作图,则该图是电子云角度n加油图,也即表示了电子云在
方向上单位立体角内的几率为
。
三简答题
1.已知氢原n加油子的归一化波函数为
(1)试求其n加油基态能量和第一激发态能量。
(2)计算坐标n加油与动量的平均值。
答案1.
(1)n加油E0=-13.6eV,E1=-3.4eV.
(2n加油) =0 2.计算氢原子n加油 在 和 处的比值。 2.ψ1s波函数在r=a0,2a0处比值为2.718 ψ2在r=a0,2a0处比值为7.389. 3.试画出类氢离子 和3dxy轨道轮廓,并指出其节面数及形状。 3.3dz2,3dxy各有2个节面: 3dz2是2个圆锥节面,3dxy是XZ,YZ面. 4.已知氢原子2pz轨道波函数为 ①计算2pz轨道能量和轨道角动量; ②计算电子离核的平均距离; ③径向分布函数的极值位置。 4. (1)2p轨道能量为-3.4eV角动量为 (2)离核平均距离为5a0. (3)极大值位置为4a0. 5.已知氢原子2s轨道波函数为 试求其归一化波函数。 5. 6.类氢离子的1s轨道为: ,试求径向函数极大值离核距离,试问He+与F6+的极大值位置。 6. ;He+a0/2,F8+a0/9. 7.写出Li2+离子的Schrödinger方程,说明各项的意义,并写出Li2+离子2s态的波函数 ①计算径向分布函数最大值离核距离; ②计算1s电子离核的平均距离; ③比较2s与2p态能量高低。 7 (1)径向分布函数最大值离核距离a0/3, (2)电子离核平均距离为a0/2. (3)因无电子相关,2s,2p态能量相同. 8.写出Be原子的Schrödinger方程,计算其激发态2s12p1的轨道角动量与磁矩。 8.轨道角动量为1 磁矩为 9.已知N原子的电子组态为1s22s22p3 ①叙述其电子云分布特点; ②写出N的基态光谱项与光谱支项; ③写出激发态2p23s1的全部光谱项。 9. (1)N原子价电子层半充满,电子云呈球状分布. (2)基态谱项为4S,支项为4S3/2 (3)2p23s1光谱项: p2—3P,1D,1S,s1—2S, 偶合后4P,2P,2D,2S. 10.写出下列原子的基态光谱项与光谱支项: Al、S、K、Ti、Mn。 10 . Al S K Ti Mn 基态谱项2P 3P 2S 3F 6S 光谱支项2P1/2 3P2 2S1/2 3F2 6S5/2 11.写出下列原子激发态的光谱项: C[1s22s22p13p1] Mg[1s22s22p63s13p1] Ti[1s22s22p63s23p63d34s1] 11.C(2p13p1): 3D,1D,3P,1P,3S,1S. Mg(3s13p1): 3P,1P Ti(3d34s1): 5F,3F,5P,3P,3H,1H,3G,1G,3F,1F,3D,1D,3P,1P 12.基态Ni原子可能的电子组态为[Ar]3d84s2或[Ar]3d94s1。 由光谱实验测定能量最低的光谱项为3F4,试判断其属于哪种组态。 12.3d84s2态含3F4谱项 13.根据Slater规则,求Ca原子的第一、二电离能。 13.I1=5.97eV,I2=10.17eV. 14.简并态和非简并态 14.简并态和非简并态: 几个互相独立的波函数,若对于某个算符(通 常多指能量算符)具有相同的本征值,这种现象就是所谓的“简并性”,这些波 函数代表的状态就称为简并态;反之即为非简并态.
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