《结构化学》（1-5章）习题

结构化学

3163 质量分别为 m1和 m2、核间距为 r 的双原子分子的转动能是_______。 3164 物质颜色的产生是由于吸收了：---------------------------- ( )

(A) 红外光 (B) 微波 (C) 紫外光 (D) 可见光

3165 用红外光谱鉴定有机化合物结构是基于分子的：---------------------------- ( ) (A) 形状不同 (B)相对分子质量不同 (C)转动惯量不同 (D) 基团特征振动频率不同

3166 有一混合气体含 N2， HCl， CO， O2， 可观察到转动光谱的是：----------------- ( ) (A) N2 (B) O2 (C) N2和 O2 (D) HCl 和 CO 3167 下列分子转动光谱中出现谱线波长最长的是：---------------------------- ( ) (A) HF (B) HCl (C) HBr (D) HI

3168 在振动光谱中下列基团出现谱线的波数最大的是：---------------------------- ( )

3169 对于 C-Cl 键振动光谱特征频率最大的是：---------------------------- ( )

3170 由下述实验方法可验证分子轨道能级顺序的是：---------------------------- ( ) (A) 红外光谱 (B) 核磁共振 (C) 质谱 (D) 光电子能谱 3171 含奇数个电子的分子或自由基在磁性上：---------------------------- ( )

(A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性

3172 某双原子分子在微波区测得下列谱线：118 cm-1，135 cm-1，152 cm-1，169 cm-1。 求：

(1) 转动常数B ； (2) J=10的能级的能量是多少J？(3) 谱线169cm-1是哪两个能级间跃迁产生的？

3173 水分子有____种简正振动，____种简正振动频率，____种红外活性的简正振动频率。 3174 HCN分子有＿＿种简正振动方式，其中有＿＿种是具有红外活性的。

3175 已知H原子的电负性为2.1，F原子的电负性为4.0，H2和F2的键长分别为74和142pm，由H原子和F

原子化合形成HF分子。

(1)写出HF分子的价层电子组态； (2)计算HF分子的键长。

3176 一个质量为45g的弹簧振子，以频率为2.4 s-1、振幅为4.0cm在振动。

(1)求此振子的力常数； (2)如果这一体系可用量子力学处理，其量子数v为多大？ 3177 举例说明什么是?轨道、?轨道和?轨道。

3178�� N2O分子的结构有N—N—O或N—O—N两种可能，其红外光谱呈现三个吸收峰，由此可推断N2O是

哪种结构？

3179 H2能量曲线中(见图)，线段ac，dc各代表什么物理量？ 3180 用变分法解H2+的Schr?dinger方程时，能量E1及E2是否包括核排斥能？ 3181 下图示出Ar的UPS第一条谱线的自旋一轨道分裂情况，两个峰的面积比为2:1。 (1)通过推测，说明该UPS峰对应的是从何种轨道上被击出的光电子？

(2)写出Ar和Ar+的光谱支项 (3)说明两个电离能分别对应的电离过程 3182 红外光谱中的指纹区源于：---------------------------- ( )

(A) 分子中特征基团的振动 (B) 分子骨架振动 (C) 分子的所有简正振动 (D) 分子的转动 3183 下列化合物中哪一个的UV－vis与苯相似？为什么？

(1) CH 2 CH=CHCH=CH (2) 2

3184 (1) 写出CO的分子轨道表示，计算其键级，指出分子所属点群； (2) 比较CO2，CO和丙酮中C—O键键长顺序，并说明理由；

(3) 根据18电子规则，写出下列羰基络合物分子中n的数目，并画出其络合物的立体构型：Cr(CO)n，

Fe(CO)n，Ni(CO)n ；

(4) 在CO的振动光谱中，观察到2169cm-1强吸收峰，若将CO的简正振动视为谐振子，计算CO的简

正振动频率；

(5) 在CO的红外光谱中，纯转动谱线间隔为3.86cm-1，计算平衡核间距。

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结构化学

3185 求N2中

?1s轨道近似能量。(假设忽略?1s轨道上两个电子相互作用)

3186 用HeⅡ线(40.08eV)作光源时，N2分子三个分子轨道1?u， 1?u和2?g轨道上的电子电离后产生的光电

子的动能，与光源改为HeⅠ线(21.21eV)相应的光电子动能会有什么变化？（

?u???2s???，πu???2p???，?g???2p???三个分子轨道上的电离能分别为14.01eV， 16.53eV，和19.6eV）

3187 已知H2的转动常数BH2=59.31cm-1，计算HD和D2的转动常数。

3188 写出OH的电子组态及基谱项。 3189 写出CO的电子组态及基谱项。 3190 写出HF的电子组态及基谱项。 3191 写出He2+的电子组态及基谱项。 3192 写出H2的电子组态及相应的基谱项。 3193 写出C2的价电子组态及基谱项。

3194 用?=435.8nm的汞线激发H35Cl，计算H35Cl振动拉曼光谱斯托克斯线的波长，已知H35Cl的基本振动

频率是8.66731013 s-1。 3195 在H2+中，电子从

?1s轨道至?1*s 轨道的光谱跃迁是否允许，在NO中，电子从2π 轨道至6?轨道

的光谱跃迁是否允许？

3196 35Cl2振动拉曼光谱的斯托克斯线和反斯托克斯线两支间隔为0.9752cm-1，求35Cl2的键长。 3197 乙炔分子有多少种简正振动？乙炔的下列7种简正振动中哪些是红外活性的？ 乙炔有多少种简正振动

频率？有多少种红外活性的简正振动频率？

3198 实验测得1H35Cl基本光带R支二条波数最小的谱线的波数为2906.2cm-1，2925.9cm-1，求基本振动波数、

力常数和键长。

3199 实验测得1H35Cl基本光带P支二条波数最大的两条谱线的波数为2865.1cm-1， 2843.6cm-1，求基本振动

波数、力常数和键长。

~(HCl)=5205cm-1，3200 HCl分子的势能曲线可以很好的用摩斯曲线来描述，De=5.33eV，?e

~(DCl)=2689.7cm-1，假设势能对于氘化合物不变，计算 ?e

(1)HCl，(2)DCl的光谱解离能D0(相对原子质量： H：1，D：2，Cl：35.5) 3201 一些氢卤化物的基本振动频率如下：

HF(4141.3cm-1) H35Cl(2988.9cm-1) H81Br(2649.7cm-1) H127I(2309.5cm-1) 利用这些数据，估计相应的氘卤化物的基本振动频率和力常数。

3202 如同双原子分子的转动可视为刚性转子的转动，线性多原子分子的转动亦可视为刚性转子的转动，

161232

OCS的微波谱在24.32592 GHz，36.48882 GHz，48.65164 GHz，60.81408 GHz，求该分子的转动惯量。能由此光谱求键长吗？

3203 HI的纯转动光谱是由一系列间距为13.10cm-1的谱线组成的，求该分子的键长，H的相对原子质量为1，

I的相对原子质量为126.9。 3204 证明原子质量分别为mA和mB，键长为r的双原子分子的转动惯量I=?r2 (?=

mAmB)

mA?mB并求H2和127I2的转动惯量，已知H2键长为74.16pm，127I2键长266.7pm。

3205 下列哪些分子可以显示纯转动拉曼光谱：

H2，HCl，CH4，CH3Cl，CH2Cl2，CH3CH3，H2O，SF6

3206 求下列分子的约化质量和转动惯量： (1)H35Cl (2)D35Cl (3)H37Cl 3207 为了区分12C16O和13C16O的转动光谱的1-0谱线(即J=1到J=0间跃迁的谱线)，从而确定这两种碳的同

位素的相对丰度，需要测量仪的分辩率是多大？

3208 已知H35Cl的转动光谱是

83.32 cm-1，104.13 cm-1，124.74 cm-1，145.37 cm-1，165.89 cm-1，186.23 cm-1 求DCl的转动光谱前四条谱线的波数。

3209 自由基35Cl16O的光谱解离能是1.9eV，基本振动频率是780cm-1，计算其平衡解离能。

~，x和D。 3210 12C16O的基本光带带心位于2143.0cm-1，第一泛音带带心位于4260.0cm-1，求12C16O的?eee

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结构化学

3211 已知H35Cl的基本振动波数是2990.0cm-1，估算D35Cl的基本振动波数。

~=1580.0cm-1，求O的光谱解离能D。 3212 O2分子的De=8.16310-19J，?e20

79-179

3213 Br2的力常数是240N2m，计算Br2的基本振动频率和零点能。 3214 39K35Cl的远红外光谱在378.0cm-1有一条很强的谱线，计算39K35Cl的力常数。 3215 H35Cl的转动光谱中谱线间的间隔是6.35031011Hz，计算H35Cl的键长。 3216 H127I的平衡核间距是160.4pm，计算转动常数。 3217 刚性转子所得结果亦可用于线型多原子分子，已知HCN的转动惯量是1.89310-46 kg2m2，试估计H12C14N

的微波谱。

~=1151.38cm-1，?~=517.69cm-1 和?~=1361.76cm-1。试说明产生3218 SO2分子的特征振动频率有?123

-1-1-1

1875.55cm，2295.88cm，2499.55cm三个吸收带的原因。

~=2649.7cm-1，x=0.01706，计算前三个泛音带的波数 3219 已知H79Br的?e

3220 下列哪些分子可显示红外振动光谱： N2，CH2CCl2，CCl4，HCOOH，Cl2CO，BF3，C2N2，HCN

3221 下列哪些分子可显示纯红外转动光谱： N2，CH2CCl2，CCl4，HCOOH，光气Cl2CO，BF3，氰C2N2，HCN

3222 下列哪些分子可显示纯转动拉曼光谱： N2，CH2CCl2，CCl4，HCOOH，Cl2CO，BF3，C2N2，HCN

3223 下列哪些分子可显示纯红外转动光谱： O2，PCl3，SO2，H2S2，CH2CH2，H2CO，N2O，Ni(CO)4

3224 下列哪些分子可显示红外振动光谱： O2，PCl3，SO2，H2S2，CH2CH2，H2CO，N2O，Ni(CO)4

3225 下列哪些分子可显示转动拉曼光谱： O2，PCl3，SO2，H2S2，CH2CH2，H2CO，N2O，Ni(CO)4

3226 已知6Li19`F分子的re=156pm，力常数k=250N2m-1，求6Li19F分子的基本光带P支和R支前三条谱线

的波数。

~=2143.0cm-1，计算CO振动－转动光谱中P支和R支前三条谱线的3227 CO的转动常数B=56000MHz，νe

波数。

3228 39K127I分子的微波谱由一系列间隔为3634MHz的谱线组成，求39K127I分子的键长。 3229 双原子分子分子轨道计算的能量曲线(A) 及双原子分子振动光谱中的非谐振子(或Morse)位能曲线(B)

本质上是否代表同一意义？有何区别？

~旁有一较弱的线?~伴生，设HCl3230 HCl中混有少量的DCl时，研究其红外转动光谱，在光谱谱线主线?12

~的折合质量为?1，DCl的折合质量为?2，试推出主线与弱线的波数差??与折合质量的关系式。

3232 ?分子轨道中，键级P若为负值，是否一定不成键？与?分子轨道中键级为负值有什么不同？ ij?2cμicμj，

3233 给出下列分子轨道的g，u性质：------------------------------ ( )

(A)F2中的?* (B)NO中的?* (C)Tl2中的? (D)Fe2中的?* 3234 解释NO容易被氧化成NO`+`+`!`的原因。 3235 在有机化合物中，C═O(羰基)的偶极距很大(?=7.67310-30C2m)，而CO分子的偶极距却很小，解释原因。 3236 下列哪一组中两个分子都是顺磁性的？------------------------------ ( ) (A) O2，B2 (B) C2，O2 (C) Be2，F2 (D) H2，He2+ 3237 用VB法表示氢分子的基态完全波函数，其中自旋波函数是： --------------------- ( ) (A) ?(1) ? (2) (B) ? (2) ? (1) (C) ? (1) ? (2) (D) ? (1) ? (2) - ? (2)? (1) 3238 写出下列分子基态的价电子组态和键级：--------------------- ( ) (1) N2+ (2) CN- (3) O2+

~(J)，就可计算其核间距？ 3239 运用刚性转子模型处理异核双原子分子纯转动光谱，一般需知几条谱线的ν (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 3241 实验测定H2+的基本振动波数为2233cm-1，键解离能为255.9kJ2mol-1，请计算H2+的平衡解离能。

~=2989.7cm-1， 3242 计算H35Cl分子在v=0，5和10振动态时，非谐性能量占总能量之分数，已知νe

~x=52.05cm-1。 νee

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结构化学

3240 指出下列各分子简正振动中哪些是红外活性的，哪些是非红外活性的：

① ②

�� �� �� ��

③ ④Ｈ←Ｃ→Ｎ

3243 HCl的前二个振动能级如下： 1331.84cm-1，3917.44cm-1 求分子的光谱解离能D0和力常数(HCl视为非谐振子)。 3244 NaI的前二个振动能级为142.81cm-1，427.31cm-1，求其力常数和光谱解离能。 (Na的相对原子质量为23，I的相对原子质量为127，视NaI为非谐振子)

3245 大蒜素的结构为 ��

① 还是 ②

多年来一直有争议，已知大蒜素Ｘ光电子能谱S2p有两个峰，间隔4.4eV， 试推断上述结构中哪一个为

合理的结构式，并分析这两个S2p峰各对应哪一个S原子。

3246 CO2的红外吸收峰有两个，请指出这二个吸收峰分别对应于CO2的哪种振动方式？ 3247 简要解释何为键级(键序)。 3248 简述何为?轨道？ ?电子？ ?键？ 3249 简述何为?轨道？ ?电子？ ?键？ 3250 简述何为?轨道？ ?电子？ ?键？ 3251 下列哪一种说法是正确的？------------------------------------------------ ( ) (A) 略去离心变形，任何分子的转动谱项均可表示为BJ(J+1)

(B) 根据非极性双原子分子的转动跃迁选律，?J=0说明该分子的转动能级不能改变 (C) 一双原子分子给定电子组态的振动能级是不等间隔的 3253 写出基态H2分子的全波函数?全，并用Slater行列式表示之。

3254 请写出下列原子轨道间线性组合成分子轨道的类型及分子轨道对称中心对称行为的分类（g，u）。

（1）2px~2px 沿x轴方向 （2）dx2?y2~dx2?y2 沿z轴方向 3255 H2+的成键分子轨道ψ= N(1sA+1sB)，N=8.21310-4(pm)-3/2，1sA=e?ra/a0，1sB=e?rb/b0，a0=53 pm，键长为

106 pm，一点由A核沿键轴朝向B核移动0.2a0，再垂直于键轴移动0.2a0至M，求电子出现在M点的概率密度。 3256 H2+的成键分子轨道ψ= N(1sA+1sB)，N=8.21310-4(pm)-3/2，1sA=e?ra/a0，1sB=e?rb/b0，a0=53 pm，键长为

106 pm，一点由A核沿键轴朝向B核移动0.2a0，再垂直于键轴移动0.2a0至M，求电子出现在M点的概率密度。 3257 H2+的成键分子轨道ψ1= N1(1sA+1sB)，N1=8.21310-4(pm)-3/2，反键分子轨道ψ2= N2(1sA-1sB)，1sA=e?ra/a0，1sB=e?rb/b0，a0=53 pm，键长为106 pm，分别求处于上述两分子轨道中的电子出现在两原子核连线

中点的概率密度。

3258 H2+的成键分子轨道ψ= N(1sA+1sB)，N=8.21310-4(pm)-3/2，1sA=e?ra/a0，1sB=e?rb/b0，a0=53 pm，键长

为106 pm，求在键轴及其延长线上距B核为40 pm的概率密度，并比较其大小。

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