商丘师范第二章习题1
《结构化学》第二章习题
1 H 原子的ψ,r,θ,υ,可以写作R,r,,
,θ,, ,υ,三个函数的乘积,这三个函数分别由量子数
)
,, 来规定。
2 已知 (A)
其中R, , ,Y皆已归一化,则下列式中哪些成立,( ψ= R Y = R ,
2π
2222
(B) (C)
(D) dr 1Rdr 1Ydθdυ 1 0 0 0 0 0sinθdθ 1
π
3 对氢原子 方程求解,以下叙述何者有错,-------( )
1
(A) 可得复数解A=(1/2 )1/2 (C) 根据是算符
m Aexp,im , (B) 根据归一化条件数解
0| m|2dυ 1,可得
2
m函数的单值性,可确定 ?m?= 0,1,2,…,l (D) 根据复函数解
z
ˆz的本征函数得 M= mh/2 (E) 由 方程复数解线性组合可得实数解 M
4 求解氢原子的Schrödinger 方程能自然得到 n, l, m, ms四个量子数,对吗, 5
4px, 4py, 4pz是否分别为: 411, 41~1, 410
6 2px, 2py, 2pz 是简并轨道, 它们是否分别可用三个量子数
示:
2px: (n=2, l=1, m=+1), 2py: (n=2, l=1, m=-1) , 2pz: (n=2, l=1, m=0 ) 7 已知 H 原子的 2pz
r ~ra0 ecosθ
3 a 42 a0 0
1
试回答(1) 原子轨道能 E 值;(2) 轨道角动量绝对值?M?;(3) 轨道角动量和 z 轴夹角的度数。
2
8 比较 Li2+ 的 2s 和 2p 态能量的高低。
10 写出 H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可
能值。
11 一个电子主量子数为 4, 这个电子的 l,m,ms 等
量子数可取什么值,这个电子共有多少种
可能的状态,
12 若一原子轨道的磁量子数为 m = 0, 主量子数 n?3,
则可能的轨道为 13 氢原子中的电子处于
3,2,1, h2 ,轨道
角动量与 z 轴或磁场方向的夹角为(c)。
14 H 原子3d状态的轨道角动量沿磁场方向有几个分量
( )
(B) 4 (C) 3 (D) 2
15 H 原子的s轨道的角动量为 --------------- ( )
(A) 2 (B) 22 (C) 0 (D) -h2 17 在原子中,磁量子数m相同的原子轨道角动量的大小
不一定相同,吗, 18 已知 H 原子 2p
Z
12
42 1 a 0
2
3
r~r2a0
ecosθ,试回答 : a0
(1) 节面的数目、位置和形状怎样,(2) 概率密度极大值的位置在何处,(3) 画出径向分布图。
19 氢原子波函数 320
12
816 Z Zr ~Zr a a e 0 0
2
a0
,3cos
2
θ~1的
,
径向部分节面数 (a),角度部分节面数 (b) 。
20 原子轨道的径向部分R(r)与径向分布函数的关系是(a)。 22 氢原子处于
,电子运动的轨 321
道角动量大小(c),角动量与 z 轴的夹角为(d)。
23 已知径向分布函数为D(r),则电子出现在内径r1= x nm, 厚度为 1 nm
4
的球壳内的概率P为( )
(A) P = D(x+1)?-D(x) (B) P = D(x) (C) P = D(x+1)
(D)P
x,1
x
D,r,dr (E) P
2
x,1
x
D,r,r2sinθdrdθdυ
24 径向分布函数是指 ----------- ( )
(A) R2 (B) R2dr (C) r2R2 (D) r2R2dr
25
ns对r画图,得到的曲线有:------ ( )
(A) n 个节点 (B) (n+1) 个节点 (C) (n-1) 个节点 (D) (n+2) 个节点 26 Rn,l(r)-r 图
中,R= 0称为节点,节点数有:-- ( )
(A) (n-l) 个 (B) (n-l-1) 个 (C) (n-l+1) 个
5
(D) (n-l-2) 个 27 在径向分布图中, 节点前后图像的符号恰好相反, 对吗,
29 (1) 已知 H 原子基态能量为 -13.6 eV, 据此计算He+基态能量;
(2) 若已知 He 原子基态能量为 -78.61 eV, 据此,计算H-能量。 (屏蔽常数) 30 氢原子基态 1s ,氢原子 2s 。氦原子组态 1s12s1中 2s 电子的能量(c),氦离子 He+中 2s 电子的能量(d) 。
31 试比较哪一个原子的 2s 电子的能量高,----------------------- ( )
(A) H 中的 2s 电子 (B) He+中的 2s 电子
(C) He ( 1s12s1 ) 中的 2s 电子
-13.6Z2/n2
ˆi可以写为:----- ( ) 32 在多电子原子体系中, 采用中心力场近似的H
ˆi
,A, H
22
1Ze21Zee22ˆi ~ ~2 i~,B, H i~, 28 m4 ε,ri8 m4 ε,rii j4 ε,ri,j
ˆi ~ ,C, H
,Z~σi,e212
6
i~
8 2m4 ε,ri
33 第四周期各元素的原子轨道能总是E(4s)34 量
子数为 L 和 S 1D2 35 Mg
(1s22s22p63s13p1) 的光谱项是:_______ 。
(A) 3P,3S (B) 3P,1S (C) 1P,1S (D) 3P,
1P
37 由组态 p2导出的光谱项和光谱支项与组态 p4导出
的光谱项和光谱支项相同, 其能级次序也
相同, 对吗, 38 He 原子光谱项不可能是: -------- ( )
(A) 1S (B) 1P (C) 2P (D) 3P (E) 1D 39 s1p2组态的能量最低的光谱支项是:-------- ( )
(A) 4P1/2 (B) 4P5/2 (C) 4D7/2 (D) 4D1/2 40 Cl 原子的电子组态为 [ Ne ]
3s23p5, 它的能量最低的光谱支项为___ 241 求下列原子
组态的可能的光谱支项。
(1) Li 1s22s1 (1) 2S1/2
(2) Na 1s22s22p63p1 (2) 2P3/2 , 2P1/2
(3) Sc 1s22s22p63s23p64s23d1 (3) 2D5/2 , 2D3/2 (4) Br
1s22s22p63s23p64s23d104p5 (4) 2P3/2 ,
7
2P1/2 42 写出 V 原子的能量最低的光谱支项。
( V 原子序数 23 ) _______________。 43请完成下列表格
44 Ti 原子 (Z = 22) 基态时能量最低的光谱支项为
________________ 。 45 写出下列原子基态时的能量
最低的光谱支项:
(1) Be ( Z = 4 ) ( ) (2) C ( Z = 6 ) ( ) (3) O ( Z = 8 ) ( ) (4) Cl ( Z = 17 ) ( ) (5) V ( Z = 23 ) ( )
46 Co3+和Ni3+的电子组态分别是 [Ar]3d6和 [Ar]3d7,
预测它们的能量最低光谱支项。 47
H 原子(气态)的电离能为 13.6 eV, He+(气态)的电离能为
_______ eV。 48 估算 He+的电离能及 He 原子的第
一电离能。 49 求 Li 原子
的第一电离能。
50 已知 He 原子的第一电离能 I1= 24.58 eV, 求 He
原子基态能量。 51 求算 Be 原子的 2s 轨道能和
第四电离能。 52 在 s
轨道上运动的一个电子的总角动量为: ----- ( )
(A) 0 (B)
8
133
h (C) h (D) h
222
53 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 )
54 处于原子轨道
32,2r,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?
55 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) (B)
331
h (C) ~h (D) h设在球坐标系中, 222
56 电子自旋量子数 s = ?1/2 ,对吗,
57 在径向分布函数图(D(r),r) 中,nsnd是因为(c)。
58 计算He+的电离能。
59 对氢原子基态的Y函数,下列结论哪个是错误的:
9
--------( ) (A) (C)
sinθdθ dυ 4 (B)
2
2Θ2 0,0sinθdθ 00
2 2
dυ 1
sinθdθ dυ 1 (D)Y0,0 4
2
60 已知,Y是归一化的,下列等式中哪个是正确的:----------( ) (A)
2
0 0Y21,0sinθdθdυ 4 (B) ψ2
dr 1 (C)
10
υ 0 θ 0,r,θ,υ2
dτ r2R2,r,dr (D)
cos2
θsinθdθdυ 4 61 对于氢原子的ns态,下列哪个是正确的:-----( )
(A) ψ2dτ 4 r2ψ2dτ (B) ψ2dτ 4 r2R2
dτ (C)
ψ2dτ R2r2dr
sinθdθdυ (D)R2r2 4 r2ψ2ns 62
钪原子(Sc)的电子排布为[Ar]3d14s2,这是根据:
(A)
E
4s
E3d (B)E4s E3d
(C)使体系总能量保持最低 (D)轨道能高低次序 63 3d轨道有几个径向节面,角度节面,总节面数,
64 Cu的光谱基项为2S1/2,则它的价电子组态为哪一个,------------------------ ( (A) s1d10 (B) s2d9 (C) s2d10 (D)
s1d9 (E) s2d8
)
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