3. He+在2pz状态时,物理量有确定值的只有( )
A.能量 B.能量和角动量及其分量 C.能量、角动量 D.角动量及其分量 4. 在类氢实波函数描述的状态下,不能确定的量是( )
A.概率分布 B.能量本征值 C.角动量 D.角动量的z分量
5. 氢原子波函数?311与下列哪些波函数线性组合后的波函数与?310属于同一简并能
级:
(1)?320
(2)ψ311
(3)?300
下列答案哪一个是正确的? ( )
A. (2) B. (1)(2) C. (1)(3) D. (2)(3) E. (1)(2)(3) 6. 用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数(n,l,m,ms)中,合理的是( )
A.(2,1,0,0 ) B.(1,2,0,
111) C.(3,2,1,) D.(2,0,-1,?) 2227. 如果一个电子的主量子数是2,则它可能是( )
A.s、p电子 B.s、p、d电子 C.s、p、d和f电子 D.s电子 8. 处于原子轨道
?311?r,θ,φ?中的电子,其轨道角动量向量与外磁场方向的夹角是
( )
A. 0° B. 35.5° C. 45° D. 60° 9. 对于单电子原子,在无外场时,能量相同的轨道数是( )
A.2l+1 B. 2(l+1) C.n2 D. n-1 E. n-l-1 10. 氢原子3p状态的轨道角动量沿磁场方向有( )个分量
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
11. H原子的s轨道的角动量为( ),在s轨道上运动的电子的总角动量为( )
A.? B.2? C.–? D.0 E.
3? 212. 玻尔磁子是( )的单位
A.磁场强度 B.电子磁矩 C.电子在磁场中的能量 D. 核磁矩 13. He+的一个电子处于总节面数为3的d态,问该电子的能量应为 ( )
A.-13.6eV B. -6.04eV C.-3.4eV D. -0.85eV 14. 总角动量量子数J的取值( )
A.只能是分数 B.只能是整数 C.可以是负数 D.可以是整数或半整数 15. 角量子数为l的轨道中最多能容纳的电子数为 ( )
A. l B.2l C. 2l+1 D. 2(2l+1) 16. 电子自旋磁矩的大小为( )
A.
333? B. ? C. ? D.
2223?
17. 原子轨道是指( )
A.单电子运动的函数 B.单电子完全波函数
C.原子中电子的运动轨道 D.原子中单电子空间运动的状态函数 18. 氢原子处于
?2pz状态时,电子的角动量( )
A.在z轴上的投影没有确定值,其平均值为1 B.在z轴上的投影有确定值,其确定值为1
C.在z轴上的投影没有确定值,其平均值为0 D.在z轴上的投影有确定值,其值为0
19. 已知径向分布函数为D(x),则电子出现在内径r1=xnm,厚度为1nm的球壳的概率
为( )
A.p=D(x+1)-D(x) B.p=D(x) C.p??x?1xD(r)dr D.p=D(x+1)
20. 氢原子基态时,电子概率密度最大处在( )
A.r=?处 B.r=2a0处 C.r=a0处 D.r=0处 21. 氢原子基态电子径向概率分布的极大值在( )
A.r=0处 B.r=2a0处 C.r=a0处 D.r=?处 22. 能级的简并度是指( )
A.电子占有的轨道数目 B.能量本征值的大小
C.同一能级独立状态的数目 D.测得某一本征值的概率 23. 决定球谐函数Y(?,?)的量子数为( )
A.m,s B.l,m C.l,s D. n,l 24. 对于类氢实波函数,能够使?(?)部分为零的节面数为( )
A.m B.l-|m| C.l+|m|-1 D.l 25. 下列各式中表示核外电子出现的概率的是( )
A.?2 B.?d? C.
2??d??1 D.
2??0r2R2?1
26. 就氢原子波函数?2px和?4px两状态的图像,下列说法正确的是( ) A.原子轨道的角度分布图不同 B.电子云图相同 C.径向分布图相同 D.界面图不同 27. ?ns对r画图,得到的曲线有( )
A. (n-1)个节点 B.(n+1)个节点 C.n个节点 D.(n+2)个节点 28. 下列描述电子运动状态的图像中,不属于空间分布的是( )
A.电子云图 B.角度分布图 C.界面图 D.?等值面图 29. 对氢原子?方程求解,以下叙述何者有错? ( )
A.可得复数解?m?Aexp?im?? B.根据归一化条件数解
?2?0?md??1,可得A?21 2?C.根据?m函数的单值性,可确定|m|= 0,1,2,…,l
?的本征函数得Mz?m? D.根据复函数解是算符MzE.由?方程复数解线性组合可得实数解
30. 下列关于氢原子和类氢离子的径向分布曲线D(r)~r的叙述中,正确的是( )
A.径向分布曲线的峰数与n,l无关 B.l相同时,n愈大,最高峰离核愈近 C.在最高峰对应的r处,电子出现的概率最大 D.原子核处电子出现的概率大于0
31. 在同一空间轨道上存在2个电子的原子,其完全波函数Ψ(1,2)的正确表达式为( )
A.?1(1)α(1)? 1(2)β(2) B. ?1(1)β(1)? 1(2)α(2) C.A-B D.A+B
???32. H2+的H12111????,此种形式已采用了下列哪几种方法( ) 2rarbRA.波恩-奥本海默近似 B.原子单位制 C.单电子近似 D.中心力场近似
2233. 氦原子的薛定谔方程为????????12??2???E?,这一方程很难精2rrr1212???11ZZ1?确求解,困难在于( )
A.方程中的变量太多 B.偏微分方程都很难进行精确求解 C.方程含r12??x1?x2?2??y1?y2?2??z1?z2?2,无法进行变量分离
D.数学模型本身存在缺陷
34. He原子基态的能量为-79.0eV,则两个1s电子之间的相互作用为 ( )
A.27.2eV B. 29.8eV C. 24.6eV D.54.4eV 35. 用Slater法计算Be的第一电离能(eV)为( )
A.5.03 B.7.88 C.12.92 D.13.60
36. 1s组内电子之间的屏蔽常数为0.3,He原子的轨道E1s为( )
A.-13.6eV B.-39.3eV C.-27.2eV D.-54.4eV
37. 中心力场的Slater模型认为,某电子i受到的电子排斥能为( )
??ie2Z??i?e2e2e2A. B. C. D.
ririririj38. 通常把描述多电子原子中单个电子运动状态的空间波函数称为( )
A.微观状态 B.原子轨道 C. 定态波函数 D.Bohr轨道 39. 给定原子中每个电子的量子数n和l,这称为原子的一种( )
A.微观状态 B.电子组态 C.空间状态 D.壳层结构 40. 将电子和原子核的运动分开处理的近似称为( )
A.轨道近似 B.中心力场近似 C.?-?分离近似 D.Born-Oppenheimer近似 41. 对于交换两个电子的坐标呈现反对称的双电子自旋波函数是( )
A.?(1)?(2) B.?(1)?(2) C.?(1)?(2) D.?(1)?(2)-?(1)?(2) 42. 与原子的轨道角动量ML相应的磁量子数mL可能的取值数目为( )
A.L B.2L+1 C. 2ML+1 D. (2ML+1)或(2L+1) 43. 量子数n,l相同的轨道称为一个子壳层。子壳层全充满的电子组态所产生的谱项
为( )
A.1S B. 2S C. 1D D. 3P
44. 角量子数L=1,自旋量子数S=2的微观状态对应的谱项为( )
A.5P B. 3D C. 2F D. 1S 45. B原子基态的光谱项为2P,其能量最低的光谱支项为( )
A.2P3/2 B.2P1/2 C.2P0
46. Hund规则不适用于下列哪种情况( )
A.求出激发组态下的能量最低谱项 B.求出基组态下的基谱项 C.在基组态下为谱项的能量排序 47. 谱项2S+1L中包含的微观状态数为( )
A. LS B. (2S+1)L C. (2L+1)S D. (2L+1)(2S+1)
48. 铝原子的基组态是3s23p1,激发组态为ns1(n≥4),np1(n≥3),nd1(n≥3),试问铝原子
产生下列哪条谱线?( )
A.2D3/2 → 2S3/2 B.2P1/2 → 3D1/2 C.2P3/2 → 2S1/2 D.1P1 → 1S0 49. 下列的跃迁中,违反跃迁选择定律的是( )
A.2D3/2→2P1/2 B.2P1/2 → 3S1/2 C.2F5/2→2D3/2 D.2P3/2→2S1/2
三. 判别正误(―√‖表示正确,―×‖表示错误)
1. 稳定态的概率密度分布与时间无关。( )
2. 多电子原子的原子轨道角度分布图和类氢离子的图形完全一样。( )
3.
ψ210与ψ2px代表相同的状态。( )
4. 离核愈近,D(= r2R2)值愈小。( )
5. 实波函数?2px、?2py分别对应于复波函数?21?1、?21?1。( )
6. 求解氢原子的Schr?dinger 方程能自然得到 n, l, m三个量子数。( )
7. 氢原子1s轨道的径向分布函数最大值在r=a0处的原因是1s轨道在r=a0处的概率
最大。( )
8. 电子云形状或原子轨道形状可用界面图表示。( )
9. 氢原子或类氢离子的波函数有复函数和实函数两种形式。( ) 10. 界面图中的正号代表阳电荷、负号代表阴电荷。( ) 11. 从原子轨道的角度分布图不能确定原子轨道的形状。( ) 12. 解类氢离子的Schr?dinger方程,可得到表征电子空间运动状态的所有量子数。( ) 13. 2p0轨道和2pz轨道对应,2p+1轨道和2px轨道对应,2p-1轨道和2py轨道对应。( ) 14. 凡是全充满的电子壳层,其中所有电子的耦合结果总是L=0,S=0,J=0。( ) 15. 电子的轨道运动和自旋运动不是互为独立的。 ( ) 16. 请找出下列叙述中可能包含着的错误,并加以改正:
原子轨道(AO)是原子中的单电子完全波函数,它不能描述电子运动的确切轨迹。原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷。原子轨道的绝对值平方就是化学中广为使用的“电子云”概念,即概率密度。若将原子轨道乘以任意常数C,电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍。 四. 证明与计算题
1. 证明氢原子的?方程的复函数解?m???????i??的本征e?im?是算符Mz??2?1?的本征函数。 sinm?不是M21函数,而实函数?1????1?cosm?,?2??????2. 设氢原子处在??C1Y21?C2Y20状态中,计算:(1)Mz的可能值和平均值;(2)M的本征值;(3) Mx和My的可能值。(提示:Y21和Y20指的是Ylm) 3. 已知He+处于波函数ψ?1ψ210?3ψ321?1ψ321?2ψ421状态,计算:4244(1)E=-R/4出现的概率(其中R为基态能量),(2)M2=2?2出现的概率,(3)Mz=-?出现
的概率。
4. 计算H原子1s电子的1/r的平均值,并以此1s电子为例,验证平均动能在数值上
等于总能量,但符号相反(即维里定理)。(提示
??0xne?axdx?n!an?1,a?0)
3/25. 已知氦原子的如下波函数:?3dz21?816??Z???a???0??r??3a02??e3cos??1,试?a??0?2Zr??回答下列问题:
(1). 原子轨道能E=?
(2). 轨道角动量|M|=?轨道磁距|μ|=?
(3). 轨道角动量M和Z轴的夹角是多少度?
(4). 列出计算电子离核平均距离的公式(不必计算出具体的数值)。 (5). 节面的个数、位置和形状怎样? (6). 几率密度极大值的位置在何处? 6. 写出下列原子基态时的能量最低的光谱支项:
(1) B;(2) O;(3) Cl-;(4) Fe;(5)Si;(6)Cu;(7)Br;(8)Ni2+
7. 某原子的电子组态为f2,试用ML表方法写出它的所有谱项,并确定基谱项。能否
用Hund规则预料其余谱项的能级顺序?
五. 指出氮原子下列五种组态的性质:基态、激发态或不允许。
1s 2s 2p 3s (a) _↑↓ _↑↓ _↑ _↑ _↓ (b) _↑↓ _↑↑ _↑ _↑ _↑ (c) _↑↓ _↑↓ _↑ _↑ _↑ (d) _↑ _↑↓ _↑ _↑ _↑ _↓ (e) _↑↓ _↑↓ _↑↓ _↑ 六. 基态Cu原子可能的电子组态为:(a)[Ar]3d94s2;(b)[Ar]3d104s1,由光谱实验确定其能
量最低的光谱支项为2S1/2。判断它是哪种组态。
第三章 共价键和双原子分子的结构化学
一. 填空题
1. LCAO-MO的成键基本原则是____________________、______________________
和______________________,其中____________________决定这些原子轨道能否组成成键轨道,而其它两个条件只影响组合的效率。
2. AB为异核双原子分子,若?A?dxz?与?B?px?可形成?分子轨道,分子的键轴为______轴。
3. H2+、He2+、C2+、O2,B2、Be2和F2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__________,分子具有顺磁性的有__________。