《结构化学》第二章期末复习题(3)

2018-11-21 23:02

2129 值等于原子序数 Z 减去该层与核之间的壳层内电子数, 则有关系式:

Enμe4Z*2??222

8ε0hn 估计铬的

K?1X-射线谱线的波长。其实验值是 228.5 pm。试问偏差的主要原因是什

么?( Cr 的原子序数为 24)

2130 对ns1n's1组态,其总自旋角动量可为(a),其总自旋角动量 z 分量可为(b),总

自旋角动量与 z 轴可能的夹角为(c)。

2131 H 原子(气态)的电离能为 13.6 eV, He+(气态)的电离能为 _______ eV。 2132 估算 He+的电离能及 He 原子的第一电离能。 2133 求 Li 原子的第一电离能。 2134 已知 He 原子的第一电离能 I1= 24.58 eV, 求 He 原子基态能量。

2135 如果忽略 He 原子中电子的相互作用,试求 He 原子基态的能量。从实验测得He

原子基态能量为 -79.0 eV, 问氦原子中电子间的排斥能有多大?

2136 计算 H , D 和 T ( 3H ) 的电离能 ( 以 eV 为单位 )。 2137 求算 Be 原子的 2s 轨道能和第四电离能。 2138 三价铍离子 ( Be3+ ) 的 1s 轨道能应为多少 -R ? --------------------- ( )

(A) 13.6 (B) 1 (C) 16 (D) 4 (E) 0.5 2139 对于p1d1 组态的两个电子(1)自旋角动量之间的夹角可能有哪些?

(2)总自旋角动量与 z 轴间的夹角可能有哪些?

2140 对于s1p1组态的两个电子, (1)自旋角动量之间有哪些可能的夹角?

(2)总自旋角动量与 z 轴之间有哪些可能的夹角?

2141 Li 原子基组态的光谱项和光谱支项为 ______________________ 。 2143 请把原子轨道

?320的节面表示出来, 这些节面将空间分成几个区域?

2 (已知:Y3d2?3cosθ?1)

z2144 给出 1s, 2p 和 3d 电子轨道角动量的大小及其波函数的径向和角度部分的节面

数。

2145 证明光谱线的自然宽度等于激发态寿命的倒数。

2146 电子体系的完全波函数可用 Slater 行列式来表示,Slater 行列式的元素是(a)。

采用行列式形式,自然会满足下述条件:当交换任何一对电子的包含自旋的坐标时, 完全波函数应该是(b)。

2147 描述单电子原子运动状态的量子数 ( 不考虑自旋-轨道相互作用 )是

____________ 。

2148 在一定的电子组态下 , 描述多电子原子运动状态的量子数 ( 考虑自旋-轨道相

互作用 ) 是 _________________________________ 。

2149 列式求算 Be3+ 离子 1s 态电子的径向分布最大值离核的距离。

已知: ?1s1?Z?-Zra0??12?e ??a????0?322150 列式求算 Li2+ 1s 态电子离核的平均距离。已知:

??0xne?axdx?n!an?1

1?Z?-Zra0??12?e ??????a0?32 ?1s2151 列式计算 H 原子 1s 态电子的 1/r 的平均值,求该电子势能和动能的平均值。已

知:

??0xne?axdx?n!an?1

1?Z?-Zr??12?e??????a0?32a0?1s

2152 求氢原子中处于 1s 状态的电子矢径 r 的平均值< r > 。已知:

??0xne?axdx?n!an?1

1?Z?-Zr??12?e?????a0??32a0?1s ,

2153 应用变分法于氢原子, 设变分函数为

基态能量并与真实值加以比较。( 已知

??e?ar,式中a为变分参数,求氢原子

??0xne?axdx?n!an?1)

2154 列式说明电负性的 Pauling 标度与 Mulliken 标度是怎样定的?

2155 银原子光谱的特征峰为双峰是因为:------------------ ( )

(A) 自旋-自旋偶合 (B) 自旋-轨道偶合 (C) 轨道-轨道偶合 (D) 有不同价态的银 2156 在 s 轨道上运动的一个电子的总角动量为: ------------------ ( )

(A) 0 (B)

133h?? (C) h?? (D) h??

2222157 假定某个星球上的元素, 服从下面的量子数限制:

n = 1, 2, 3,... l = 0,1,2,...,n-1 ml= ±l ms= +1/2

试问在这个星球上, 前面 4 个惰性气体的原子序数各是多少?

2158 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) ( 0, 0, 0, 1/2 ) (C) ( 3, 1, 2, 1/2 ) (D) ( 2, 1, -1, -1/2 ) (E) ( 1, 2, 0, 1/2 ) 2159 对于单电子原子, 在无外场时, 能量相同的轨道数是:------------------- ( )

(A) n2 (B) 2(l+1) (C) 2l+1 (D) n-1 (E) n-l-1 2160 处于原子轨道

?322?r,θ,υ?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°

2161 已知一个电子的量子数 n, l, j, m?分别为 2,1,3/2,3/2,则该电子的总

角动量在磁场方向的分量为:---------------------------- ( )

(A) h?? (B) 2162 粒子波函数为

331h?? (C) ?h?? (D) h??设在球坐标系中,

222??r,θ,υ??R?r?Y?θ,υ?。试求 :

(1) 在球壳 (r, r+dr) 中找到粒子的概率; (2) 在 ?θ,υ? 方向的立体角 d? 中找到粒子的概率。

2164 通过解氢原子的薛定谔方程,可得到n,l,m和ms四个量子数,对吗?

2165 电子自旋量子数 s = ±1/2 ,对吗? 2166 氢原子中的电子处在 3d 轨道之一,它的轨道量子数 n,l,m 的可能值各是多少? 2167 有两个氢原子,第一个氢原子的电子处于主量子数 n=1 的轨道,第二个氢原子的

电子处于n=4 的轨道。(1)原子势能较低的是______, (2) 原子的电离能较高的是____。

2168 主量子数 n=5 的原子轨道中能容纳电子的数目最多是多少? 2169 玻尔磁子是哪一种物理量的单位:---------------------------- ( )

(A) 磁场强度 (B) 电子在磁场中的能量 (C) 电子磁矩 (D) 核磁矩 2170 1eV 的能量是指_____________________。 2171 1a.u. (原子单位) 的长度为________________。 2172 1a.u.(原子单位) 的质量为______________。 2173 1a.u. (原子单位) 的电荷为______________。 2174 1a.u. (原子单位) 的能量为______________。 2175 1a.u. (原子单位) 的角动量为______________。

2176 在径向分布函数图(D(r)-r) 中,ns原子轨道有(a)个节点,nd则有(b)个节点,

两者不同是因为(c)。

2177 对氢原子 1s 态:

(1)

?2在 r 为_______________处有最高值;

(2) 径向分布函数 4?r2?2在 r 为____________处有极大值;

dτ 。

(3) 电子由 1s 态跃迁至 3d 态所需能量为_____________。

2178 求算重叠积分2179 2180

???1sz2pxψ210 与?ψ2p是否代表相同的状态----------------- ( ) 是否代表相同的状态----------------- ( )

ψ211 与?ψ2px2181 若Rnl(r)已归一化,则?Rnl(r)Rnl(r)dr?1,是否正确---------------- ( )

2182 离核愈近,值愈ψ1s2大,对否?---------------- ( )

2183 离核愈近,D(= r2R2) 值愈大,对否?---------------- ( )

2184 B 原子基态时最稳定的光谱支项为2P3/2,则 Cl 原子基态时最稳定的光谱支项为

_________________。 2185 氢原子ψ1s在 r=a0和 r=2a0处的比值为_____________。

2186 请通过计算回答:

(1)由氢原子Lyman光谱的第一条谱线和第六条谱线所产生的光子能否使 (a)处于基态的另外的氢原子电离 , (b)铜晶体中的原子电离? (ΦCu?7.44?10?19J)

2186 (2)若(b)的回答是肯定的,则从铜晶体发射出的deBr?glie波长是多少?

?r??ra02187 氢原子基态的电子波函数是 ψ?r,θ,υ???,式中,a0近似取为53 pm,??a3??e?0?求电子出现在离核10.6?pm处的一个半径为1.0 pm的球体内的概率;若将小球移到离核53 pm 处,则电子出现在其中的概率是多少?

2188 电离1mol自由铜原子得1mol Cu+,需能量为746.2 kJ,而由铜晶体电离获1 mol Cu+

仅消耗 434.1 kJ 能量。

(1) 说明上述两电离过程所需能量不同的原因; (2) 电离 1 mol 铜晶体所需照射光的最大波长是多少? (3) 升高温度能否大大改变上述两电离过程所需能量之差?

2189 基态钠原子的价层电子组态为3s1,其激发态可为ns1(n≥4),np1(n≥3),nd1(n≥3),

nf1(n≥4),问下列各种跃迁中,哪个是允许的跃迁?---------------- ( ) (A) 2D3/2 → 2S1/2

(B) 3P2 → 3D2

(C) 2F7/2 → 2D5/2

(D) 1P1 → 1S0

2190 证明具有奇数个电子的体系总是具有偶数的多重度,具有偶数个电子的体系总是具

有奇数的多重度。

2191 计算He+的电离能。 2192 测定处于3d态的氢原子的轨道角动量的z分量,可能得到几个测定值?---------( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5

2193 已知一类氢离子处于E=-1.51Z2?eV状态,该状态的n=________,该状态中轨道

角动量的大小为________,其中角动量最大简并态在磁场中分裂为_____能级

2194 从数学表达式上看,氢原子哪些状态的电子概率密度在核处非零? 2195 比较氢原子中电子分别处于

12?2p和?2pxy时,电子出现在r≤a0的圆球内概率的大

小。

2196 He+中处于

?2px的电子,其角动量在x,y,z方向上的分量是否具有确定值?若有,

其值是多少?若没有,其平均值是多少?

2197 氢原子中

?2pz状态的电子,其角动量在x,y方向上的分量是否有确定值?若有,

其值是多少?若没有,其平均值是多少?

2198 d电子微观状态数为________。 2199 计算氢原子1s态的平均势能。已知用原子单位时,

ψ1s?1????e?r ???122200 氢原子的零点能约为_______。 2201

?的本征?211,?321,?3d,(?320??322)均是氢原子许可的状态,其中_____是 Hz2?的本征态,_________是M?z的本征态。 态,________是 M22202 对氢原子基态的Y函数,下列结论哪个是错误的:-----------------------------( )

(A) (B) (C)

???0?sinθdθ?dυ?4?

02?22?2Θ?02,0sinθdθ?0Θ0dυ?1

?0sinθdθ?dυ?1

02?(D)Y0,0?14?

2203 已知,Y是归一化的,下列等式中哪个是正确的:-----------------------------( )

(A)

(B)

(C)

(D)

2Y?0?01,0sinθdθdυ?4?3 ?2?ψ2dr?1

????r,θ,υ?υ?0θ?0???2dτ?r2R2?r?dr

2cos??θsinθdθdυ?4?

2204 对于氢原子的ns态,下列哪个是正确的:-----------------------------( )

(A) (B)

(C)

222ψ?dτ??4?rψdτ 222ψ?dτ??4?rRdτ 222ψdτ?R??rdr??sinθdθdυ

(D)Rr?4?r2222 ψns2205 就氢原子波函数ψ2px和ψ4px两状态的图像,下列说法错误的是:----------------( )

(A)原子轨道的角度分布图相同 (B)电子云图相同

(C)径向分布图不同 (D)界面图不同


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