结构化学
子的 2p 轨道的价轨道电离能之间的差值相同,请用分子轨道理论解释这个结果。
3046 试用分子轨道理论讨论 OH 基的结构。
(1) 写出 OH 基的电子组态并画出能级图;(2) 什么类型的分子轨道会有未成对电子; (3) 讨论此轨道的性质; (4) 比较 OH 基和 OH-基的最低电子跃迁的能量大小。 3047 HF 分子以何种键结合? 写出这个键的完全波函数。
3048 已知 H 原子的电负性为 2.1 , F 原子的电负性为 4.0 , H2的键长为74 pm ,F2的键长为142 pm 。
现由 H 原子和 F 原子结合成 HF 分子,
(1) 写出 HF 分子的电子组态;(2) 利用共价半径及电负性差值计算 HF 分子的键长。 3049 在 C2+, NO, H2+, He2+等分子中, 存在单电子?键的是______________ ,存在三电子?键的是
______________ , 存在单电子?键的是______________ 。存在三电子?键的是______________ 。
3050 用分子轨道理论预测 N22-, O22-和 F22-能否稳定存在? 它们的键长与其中性分子相对大小如何? 3051 用分子轨道理论预测 N2+, O2+和 F2+能否稳定存在; 它们的键长与其中性分子相对大小如何? 3052 用分子轨道理论估计 N2, O2, F2, O22+ 和 F2+等是顺磁分子还是反磁分子。 3053 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小,原因是什么? 3054 HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _________________________ 。 3055 下列分子的正离子和中性分子相比, 解离能的大小如何: N2, NO, O2, C2, F2, CN, CO 3056 (1) 写出 O2 分子的电子结构, 分析其成键情况,并解释 O2 分子的磁性;
(2) 列出 O22-, O2-, O2 和 O2+的键长次序;
(3) 有三个振动吸收带:1097 cm-1,1580 cm-1 和 1865 cm-1 ,它们被指定为是由 O2, O2+ 和 O2-所产
生的,指出哪一个谱带是属于O2+的。
3057 下列分子中,键能比其正离子的键能小的是__________ 。键能比其负离子的键能小的是_____________ 。 O2, NO, CN, C2, F2
3058 下列各对中哪一个有较大的解离能: Li2与 Li2+; ㄧ 与 C2+; O2 与 O2+;与 F2+。 3059 O2 的键能比 O2+的键能 _____________ 。 3060 说明 H2+的键长比 H2 长, 而 O2+的键长比 O2 短的原因。
3061 用紫外光照射某双原子分子, 使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了, 则
表明该电子是:-------------------------- ( )
(A) 从成键 MO 上电离出的 (B) 从非键 MO 上电离出的 (C) 从反键 MO 上电离出的 (D) 不能断定是从哪个轨道上电离出的 3062 求 H2+ 分子中的电子, 当处于成键轨道
它出现在键轴上距某一氢40 pm 处的两点 M 和 N σ1s 时,
?ra/a0上的概率密度比值。 (已知键长为106pm,a0=52.9pm,σ1s=N (e
+e
?rb/a0)
*3063 求 H2+分子中的电子处于反键轨道σ1s 时,它出现在键轴上距某一氢原子 40 pm处的两点 M 和 N 上*的概率密度比值。 (已知键长为106pm,a0=52.9 pm,σ1s=N(e
?ra/a0-e
?rb/a0)
3064 求 H2+分子中的电子处于成键轨道σ1s,它出现在距其中一个氢原子 22.4 pm , 距键轴 10.0 pm 处的
概率密度。已知: 键长 r=106.0 pm,a0= 52.9 pm,
σ1s= N(e?r/aa0+ e
?rb/a0) ,N = 8.210310-4pm-3/2 。
3065 试写出在价键理论中描述 H2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数, 并区分其单态和三重态。 3066 H2 分子的基态波函数是:-----------------------------( )
(A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态 3067 在价键理论中, H2 基态双电子轨道─自旋完全波函数为 _____________ 。
3068 试述简单分子轨道理论和价键理论对基态 H2分子的轨道部分波函数的表达式,说明它们的主要差别。 3069 写出氢─氦离子体系[He─H]+中电子运动的薛定谔方程。[用原子单位表示] 3070 分子光谱是由分子的 ______________ 能级跃迁产生的。其中,远红外或微波谱是由 _______________
能级跃迁产生的; 近红外和中红外光谱带是由 _______________ 能级跃迁产生的; 紫外可见光谱带
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结构化学
是由 _____________ 能级跃迁产生的。
3071 一个分子的能级决定于分子中电子的运动、原子骨架的平动、振动和转动,将四部分运动的能级间隔分
别记为?Ee, ?Et, ?Ev 和?Er。一般而言,它们的相对大小次序是:----------------------------- ( )
(A) ?Ee > ?Et > ?Ev > ?Er (B) ?Er > ?Ev > ?Et > ?Ee (C) ?Et > ?Ee > ?Ev > ?Er (D) ?Ee > ?Ev > ?Er > ?Et
3072 就体系相邻能级间的能级差随量子数的增加而增大、减小和相等的体系各举出一例。 3073 CO2有_____ 种简正振动, _________种简正振动频率, _______种红外活性的正振动频率。 3074 写出 CS2分子的四种简正振动方式, 哪种振动方式有拉曼活性? 哪些振动方有红外活性? 3075 分子 H2, HCl, CH4,CH3Cl, CH2Cl2, H2O, H2O2, NH3, NH4Cl 中不示纯转动光谱的有 _______。
~是多少? 为什么相邻谱线间的离相等? 3076 双原子分子的纯转动光谱相邻谱线间的距离??3077 分子 H2, HCl, CO2, H2O, CH3CH3, CH4, CH3Cl, N2, N3-中不显示外吸收的分子是 _________ 。
~(HCl)和?~(DCl)的关系。3078 假定 HCl 分子和 DCl 分子键长相同,相应于同一转动能级间跃迁,试推求?
3079 作图示出刚性转子转动能级排布。 3080 谐振子的零点振动能是:----------------------------- ( )
(A) 0 (B)
31 h? (C) h? (D) h? 223081 用刚性模型处理双原子分子转动光谱, 下列结论不正确的是:------------- ( )
(A)相邻转动能级差为 2B(J+1) (B)相邻谱线间距都为2B (C)第一条谱线频率为2B (D)选律为?J=±1 3082 下列分子中有纯转动光谱的是:--------------- ( )
(A) O2 (B) (C) H2 (D) HCl 3083 双原子分子的振─转光谱,P 支的选律是:---------------( )
(A) ?J= +1 (B) ?J = -1 (C) ?J= ±1 (D) 都不对 3084 对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱,得到一系列间距为 16.94 cm-1的谱线。这种吸收光谱产生于:
----------------------------- ( )
(A) HBr 的转动能级跃迁 (B) HBr 的振动能级跃迁 (C) HBr 的平动能级跃迁 (D) 以上三者都不是
3085 在空气中对某样品进行红外分析时, 下述气体中对样品的红外光谱有干扰的是: ------------- ( )
(A) N2 (B) O2 (C) CO2 (D) H2O
3086 测得一个三原子分子 X2Y (非环型) 红外光谱有两个吸收谱带,其频率分别为 667cm-1和 2349 cm-1。
(1) 若除此之外不存在其他红外吸收谱带, 推定该分子的构型(简单说明理由) (2) 作图表示出对应于这两种吸收谱带的振动方式 (3) 列举出另外两种实验方法(不必说明实验步骤)以验证你的判断
3087 画出 SO2的简正振动方式, 已知与三个基频对应的谱带波数分别为:1361,1151,519 cm-1,指出每
种频率所对应的振动,说明是否为红外活性和 Raman 活性。
3088 2, 2', 6, 6'-四烷基代联苯的紫外可见光谱和苯相似, 但 3,3',5,5'-四烷基代联苯的紫外可见光
谱吸收峰比苯的波长长得多, 试解释之。
3089 已知一双原子分子的两条相邻的转动光谱线为 a cm-1和 b cm-1 (b>a)。设 a cm-1谱线是EJ-1 →EJ跃迁
所产生,则该谱线对应的J为:----------------------------- ( )
(A) a/(b-a) (B) (3a-b)/(b-a) (C) 1 (D) (2a-b)/(b-a) (E) (2b-a)/(b-a) 3090 由 HF 的纯转动光谱,可以取得的数据是:----------------------------- ( ) (A) 力常数 (B) 化合价 (C) 氢键 (D) 核间距
3091 在讨论分子光谱时, Franck-Condon 原理是指 ______________ 。
~(CN-)为 2068.61 cm-1,ν~(CN+)为 1580 cm-1,? = 1.0737310-26 kg。求 CN-和 CN+的力常数比 3092 已知ν00k(CN-)/ k(CN+) 。
3093 HBr 的远红外光谱中相邻两谱线间距为 16.94 cm-1, 求 HBr 的键长。
( H的相对分子质量为1.008,Br的相对分子质量为79.904 )
3094 根据谐振子模型, 计算 H35Cl 和 D35Cl 的:
(1) 振动频率之比 (2) 零点能之比
3095 在 1H37Cl 气体红外光谱最强谱带的中心处,有一些波数为:2923.74 cm-1,2904.07 cm-1,2863.06 cm-1,
2841.56 cm-1的谱线,其中,2923.74 cm-1对应的跃迁为:----------------------------- ( )
(A) P支2→1 (B) R支 1→2 (C) R支 2→3 (D) P支1→0 (E) R支 0→1
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结构化学
3096 实验测得 HI 分子基本谱带和第一泛音带的带心分别为 2230 cm-1 和4381 cm-1。
求: (1) HI 的力常数,(2) HI 的光谱解离能D0。( H的相对原子质量为1.008,I的相对原子质量为126.9 )
~ = 3.842 cm-1,求 12CO 的键长,并估计 13CO 转动光谱第一3097 实验测得 12CO 转动光谱的第一条谱线?条谱线的波数。(12C的相对原子质量为12.0 ,O为16.0,13C为13.0 )
3098 在 CO 的红外光谱图中观察到 2169.8 cm-1 强吸收峰,若将 CO 的简正振动看作谐振子,计算 CO 的
简正振动频率和摩尔零点能。
3099 一氧化碳 ( 12C16O ) 的近红外光谱在 2168 cm-1处有一强带,试计算: (1) CO 的力常数; (2) CO 的摩尔零点能。 3100 在 1H80Br 分子远红外光谱中观察到下列谱线:118 cm-1,135 cm-1,152 cm-1,169 cm-1,186 cm-1和 203 cm-1。 试求:(1)1H80Br 分子的转动常数 B ;(2) 转动惯量 I 和核间距 re ;(3) J=8 时转动能级的能量 。 3101 已知 1H127I 振转光谱的特征频率为 2309.5 cm-1,转动常数为6.55 cm-1,请求算力常数、零点能、转动
惯量和平衡核间距。
3102 2D35Cl 的振动基频为 2144 cm-1,试计算其零点能和力常数。
3103 已知 HCl 分子的第一和第二泛音带(即 v=0 到 v=2 和 v=0 到 v=3的跃迁)的波数分别为 5668.0 cm-1
和 8347.0 cm-1, 试求 HCl 的力常数k。
(已知 H 的相对原子量为 1.008, Cl 的相对原子量为 35.45 )。
3104 由1H35Cl振动光谱测得其最强吸收带和相邻吸收带带心的波数分别为 2885.9 cm-1 和 5668.0 cm-1。
(1) 求1H35Cl的非谐性常数; (2) 求1H35Cl的力常数; (3) 求1H35Cl的 零点振动能。 3105 已知 HCl 气体的转动吸收光谱线如下:
83.32 cm-1,104.13 cm-1,124.74 cm-1,145.37 cm-1,165.89 cm-1,186.23 cm-1,206.6 cm-1,226.86 cm-1。 求其转动惯量和键长。(H的相对原子质量为1.008,Cl的相对原子质量为35.5 )
3106 实验测得 “热” HF 分子的红外发射光谱有如下几条谱线:3958.38 cm-1( 1→0 ), 3778.25 cm-1( 2→1 ) 求 HF 的平衡解离能De 和零点振动能。 ( 1J=6.24231018 eV) 3107 在1H35Cl 振动吸收带的中心处,有一些波数为:2925.78 cm-1,2906.25 cm-1, 2865.09 cm-1,2843.56 cm-1
的转动谱线,其倍频为5668.0 cm-1,试计算其键长。
3108 CH3OH 中 O—H 的伸缩振动频率为 3300 cm-1,试推算该键的力常数 k 和CH3OD 中 O—D 的伸缩振
动频率。
3109 N2,HCl,HBr 混合气体的红外光谱中,头几条谱线的波数为 16.70 cm-1,20.70 cm-1, 33.40 cm-1,41.58
cm-1,50.10 cm-1,62.37 cm-1,这些谱线是由哪几种分子产生的? 计算产生这些谱线的分子的核间距。(相对分子质量为Cl:35.457;Br:79.916;N:14.007)
3110 NO 分子键长为115 pm,求出它的转动惯量。 3111 CN 的转动光谱相邻两谱线间的距离为 3.7878 cm-1, 求 CN 分子的键长。 3112 已知 19F35Cl 分子振动光谱基本谱带带心的波数是313.5 cm-1。求:
(1) 力常数 k ; (2) 19F37Cl的振动频率 ( 波数 )。
3113 已知 H2 的振动频率为 4160 cm-1, 试估计 HD 和 D2的振动频率。 ( H的相对原子质量为1, D的相对原子质量为2 ) 3114 一些氢卤化物的基本振动频率如下:
H19F (4141.3 cm-1) H35Cl (2988.9 cm-1) H81Br (2649.7 cm-1) H127I (2309.5 cm-1) 求这些氢卤键的力常数。
3115 分子的 De= 955.42 kJ2mol-1,基态振动波数为 2331 cm-1,试求 D0值。 3118 在 HI 的振动光谱图中观察到 2309 cm-1 的强吸收峰, 问 HI 分子的零点能是多少。 3119 已知 1H37Cl 红外光谱中最强谱带的中心处有一些波数为2773.82 cm-1,2797.01 cm-1, 2819.56 cm-1,
2841.56 cm-1, 2863.06 cm-1, 2904.07 cm-1, 2923.74 cm-1, 2942.79 cm-1, 2961.13, 2978.80 cm-1 的
转动谱线。请用计算结果说明 1H35Cl处于 v=1 振动激发态时,键被拉长。
3120 绝热电离能是指: (a) 。 垂直电离能是指: (b) 。
3122 已知氧化铝的 XPS 在 Al 2p 区只有一个峰, 而铝的 XPS 则有两个相距3 eV 的峰,这是因为有:
------------------------------------- ( )
(A) 轨道间偶合 (B) 轨道—自旋偶合 (C) 自旋—自旋偶合 (D) 不同价态的铝 3123 硫代硫酸钠的 XPS 谱在硫的 2p 区有两个双峰,这是因为有:---------- ( )
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结构化学
(A) 自旋—自旋及自旋—轨道偶合 (B) 自旋—轨道及轨道—轨道偶合 (C) 自旋—轨道偶合且有不同化学环境的硫 (D) 自旋—自旋偶合且有不同化学环境的硫 3124 下列说法有错的是:------------------------------------------ ( )
(A)HF,HCl,HBr,HI 都是卤化氢分子,最高占有轨道都是非键轨道,次高占有轨道都是成键轨道,
因此它们的 UPS 十分相似
(B) UPS 谱带振动序列长说明是?轨道电子电离 (C) Iv=Ia的谱带一定对应于非键或弱化学键轨道电子的电离
(D) CH4 分子的 UPS 有两个价轨道谱带 3125 下列分子的 UPS 与 N2 的 UPS 十分相似的是:------------ ( )
(A) O2 (B) (C) H2 (D) CO
3126 银的 XPS 谱中,最强特征峰是:------------------------- ( )
(A) Ag 4s峰 (B) Ag 3p峰 (C) Ag 3p峰 (D) Ag 3d峰
3127 一氯代甲酸乙酯的 XPS 谱中,碳的 1s结合能最大的峰是:-------( )
(A) 甲基峰 (B) 次甲基峰 (C) 羰基峰 (D) 一样大
3128 三氟代乙酸乙酯的 XPS 谱中, 有四个不同化学位移的碳 1s 峰,其结合能大小次序是:----------- ( )
1 2 3 4
(A) 1>2>3>4 (B) 2>1>3>4 (C) 2>1>4>3 (D) 2>3>1>4 3136 CO2 有四种振动方式,在红外光谱中,观察到二个强的基频吸收峰,其对应波数分别为:2349 cm-1和 667
cm-1,试指出这两个吸收峰各对应于哪种振动方式。
3138 “由 CH4 分子中 4 个 C-H 键键长相等推测 CH4 分子的 8 个价电子能量相等, 故其 UPS 只有一个
价电子谱带。” 是否正确?
3140 [ Fe(CN)6]3- 中的强场使 3d 轨道分裂,这种分裂的观察可借助于------------ ( ) (A) 核磁共振谱 (B) 电子吸收光谱 (C) 红外光谱 (D) 拉曼光谱
3141 红外光谱测得 S-H 的伸缩振动频率为 2000 cm-1, 则 S-D 的伸缩振动频率为:------------------- ( )
(A) 2000 cm-1 (B) 1440 cm-1 (C) 3000 cm-1 (D) 4000 cm-1
3142 电子的自旋朗德因子 (g) 是:------------------- ( )
(A) 1 (B) 1/2 (C) 1.5 (D) 2
3143 示意画出 CO 分子的光电子能谱图, 并标明相应的分子轨道。
3144 用原子单位写出 HD (氘化氢) 分子的 Schrodinger 方程, 说明作了哪些假定。 3145 在地球的电离层中可能存在下列物质: OF+, NO+, PS+, SCl-, ArCl+
预言其中最稳定(即存在最强的键)和最不稳定的物种。
3146 在 NO2+, NO+, NO, NO-系列中,哪个具有最强的键? 3147 写出一个键级为3/2的双原子分子或离子。 3148 ?轨道是指具有____________特点的轨道。 3149 ?轨道是指具有____________特点的轨道。 3150 ?轨道是指具有____________特点的轨道。 3151 成键轨道的定义是___________________。 3152 反键轨道的定义是___________________。 3153 非键轨道的定义是___________________。 3154 在羰基化合物中, CO 的哪一端和金属原子结合? 3155 s-s 轨道重叠形成____________________键。 3156 px-px轨道迎头重叠形成____________________键。 3157 px-px轨道并肩重叠形成____________________键。 3158 dxy-dxy 轨道沿 x 轴或 y 轴重叠形成____________________键。 3159 dxy-dxy 轨道沿 z 轴重叠形成____________________键。
3160 利用远红外光谱可以测定同核双原子分子的键长,对吗? 3161 Raman 光谱本质上是一种吸收光谱,对吗? 3162 质量为 m、力常数为 k 的简谐振子的能级公式为______________。
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