安徽高中化学竞赛结构化学 第四章 分子的对称性习题

安徽高中化学竞赛结构化学第四章分子的对称性习题第PAGE页1.下列哪种对称操作是真操作（B)A．反映B．旋转C．反演2.下列哪种分子与立方烷具有完全相同的对称性：(C)C60B．金刚烷C．SF63.设想从乙烷分子的重叠构象出发,经过非重叠非交叉构象,最后变为交叉构象.点群的变化是：(B)A.D3→D3h→D3dB.D3h→D3→D3dC.C3h→C3→C3V4.S在室温下稳定存在的形式为正交硫,其中的分子是S8环,分子点群为(B)C4vB.D4dC.D8h5.对s、p、d、f原子轨道分别进行反演操作，可以看出它们的对称性分别是(B)A．u,g,u,gB.g,u,g,uC.g,g,g,g6.CH4分子中具有映轴S4(B)A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在7.对映异构体的旋光大小相等、方向相反(B)A.其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作（+）和（-）B.其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作（-）和（+）C.对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用（±）标记.8.CH4分子中具有映轴S4(A)A．但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B．旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C．旋转轴C4也存在，而与之垂直的镜面不存在9.对映异构体的旋光大小相等、方向相反(A)A.其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体，记作（+）和（-）B.其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体，记作（-）和（+）C.对映异构体的等量混合物称为内消旋体，用（±）标记.10.丙二烯分子属于D2d点群.由此推测(C)A.分子中只有σ键B.分子中有一个大π键Π33C.分子中有两个互相垂直的小π键11.己三烯电环化反应,在加热条件下保持什么对称性不变？(B)A．C2B.mC.m和C212.旋光性分子的对映异构体可用R与S区分,分别取自拉丁词右和左的首字母；旋光方向用（+）与（-）区分,分别代表右旋和左旋(C)A．R型分子的旋光方向必定是（+），S型分子必定是（-）B．R型分子的旋光方向必定是（-），S型分子必定是（+）C．一般地说，由R、S构型不能断定分子的旋光方向13.一个分子的分子点群是指：(A)A．全部对称操作的集合B．全部对称元素的集合C．全部实对称操作的集合14.对于CO2和H2O，下列哪种说法是正确的：(A)A.CO2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H2O则否B.SO2振动的红外与拉曼活性是互斥的，而H2O则否C.它们都属于C2v点群15.群中的某些元素若可以通过相似变换联系起来，它们就共同组成(A)16.对一个可约表示进行约化得到几个不可约表示。则二者的关系是(A)丙二烯属于D2d点群，表明它有(B)(A)两个小π键(B)一个(C)两个二简答题CO和CO2都是直线型分子，试写出这两个分子各自的对称元素。1.CO:C∞,∞个σv ;    CO2:C∞,∞个C2,∞个σv,σh.2.分别写出顺式和反式丁二稀分子的对称元素。2.顺丁二烯:C2,σv,σv/;   反丁二烯:C2,σh,I指出下列几何构型所含的对称元素，并确定其所属对称点群：   （1）菱形 (2)蝶形 (3)三棱柱 (4)四角锥 (5)圆柱体 (6)五棱台3.(1)菱形:C2,C2',C2”,σh"D2h;   (2)蝶形:C2,σv,σv'"C2v   (3)三棱柱:C3,3C2,3σv,σh"D3h;   (4)四方锥:C4,4σv"C4v    (5)圆柱体:C∞,∞个C2,∞个σv,σh."D∞h   (6)五棱台:C5,5σv"C5vH2O属C2v点群，有4个对称元素：E、C2、、，试写出C2v点群的乘法表。4C2vEC2σvσv'EEC2σvσv'C2C2Eσv'σvσvσvσv'EC2σv'σv'σvC2E5.BF3为平面三角形分子，属D3h点群，请写出其12个对称元素，并将其分为6类。5.E,{C31,C32},{C2,C2',C2”},σh,{S31,S32},{σv,σv',σv”}二氯乙烯属C2h点群，有4个对称元素：E、C2、、i，试造出C2h点群的乘法表。6.C2hEC2σhiEEC2σhiC2C2EiσhσhσhiEC2iiσhC2E判断下列分子所属的点群：苯、对二氯苯、间二氯苯、氯苯、萘。7.苯D6h;对二氯苯D2h;间二氯苯C2v;氯苯C2v;萘D2h指出下列分子中的对称元素及其所属点群：SO2（V型）、P4（四面体）、PCl5（三角双锥）、S6（船型）、S8（冠状）、Cl2。8.SO2C2v,P4Td,PCl5D3h, S6(椅式)D3d，S8D4d, Cl2D∞h指出下列有机分子所属的对称点群：①   ②   ③    ④   ⑤9.①D2h②C2v③D3h④C2v⑤D2h10.CoCl63＋是八面体构型的分子，假设两个配位为F原子取代，形成CoCl4F2分子，可能属于什么对称点群？10.CoCl4F23+分子有2种异构体,对二氟异构体为D4h,邻二氟异构体为C2v环丁烷具有D4h对称，当被X或Y取代后的环丁烷属什么对称点群？   ①   ②   ③   ④   ⑤  ⑥  ⑦   ⑧11.①Cs②C2v③Cs④C4v⑤D2h⑥C2v⑦Ci⑧C2h12找出下列分子对称性最高的点群及其可能的子群：   ①C60      ②二茂铁（交错型）     ③甲烷12.(1)C60Ih子群:D5d,D5,C5v,C5, D3h,D3,C3v,C3等.     (2)二茂铁D5d,子群D5,C5v等.     (3)甲烷Td,子群C3v,C3,D2d,D2等.根据偶极矩数据，推测分子立体构型及其点群：   ①C3O2 (μ＝0)                    ②H-O-O-H (μ＝6.9×10-30C·m)   ③H2N-NH2 (μ＝6.14×10-30C·m)   ④F2O (μ＝0.9×10-30C·m)   ⑤N≡C－C≡N (μ＝0)13.①C3O2直线形D∞h②双氧水C2③NH2NH2 鞍马型C2V ④F2OV形C2v⑤NCCN线形D∞h已知连接苯环上C－Cl键矩为5.17×10-30C·m，C－CH3键矩为-1.34×10-30C·m，试推算邻位、间位、对位C6H4ClCH3的偶极矩（实验值分别为4.15×10-30、5.49×10-30、6.34×10-30C·m）14.8.7(邻),5.0×10-30C﹒m(间),0(对)指出下列分子所属的点群，并判断其有无偶极矩、旋光性   ①                         ② IF5   ③ 环己烷（船式和椅式）                ④ SO42－（四面体）   ⑤ （平面）                 ⑥    ⑦ XeOF4（四方锥）                     ⑧ 15.①~⑧均无旋光性;①、③船式、⑦、⑧有偶极矩,其余无。已知C6H5Cl和C6H5NO2偶极矩分别为1.55D和3.95D,试计算下列化合物的偶极矩:  (1)邻二氯苯 (2)间二硝基苯 (3)对硝基氯苯 (4)间硝基氯苯 (5)三硝基苯16.(1)2.68D,(2)3.95D,(3) 2.40D, (4)3.45D,(5)0.17已知立方烷C8H8为立方体构型，若2个H、3个H分别为Cl取代：   ①列出可形成的C8H6Cl2、C8H5Cl3可能的构型与所属的点群；   ②判别这些构型有无偶极矩、旋光性。17.C8H6Cl2二氯原子可有邻、间、对3种关系，分别对应C2v，C2v，D3d对称性     C8H5Cl3三氯原子也有3种排列方式, 分别属于C3v,Cs,Cs点群.18下列分子具有偶极矩，而不属于Cnv群的是   ①H2O2    ②NH3    ③CH2Cl2   ④H2C=CH218.H2O219由下列分子的偶极矩数据，推测分子的立体构型及所属的点群⑴CS2μ=0⑷N2O⑵SO2⑸O2N－NO2μ=0⑶PCl5μ=0⑹H2N－NH219.(1)CS2:直线形,D∞h;(2)SO2:V形,C2v; (3)PCl5:三角双锥,D3h;(4)N2OC¥v   (5)O2N-NO2:平面形,D2h; (6)NH2-NH2,锥形,C2v.将分子或离子按下类条件归类：CH3CH3，NO2+,(NH2)2CO,C60,丁三烯，B(OH)3,CH4,乳酸   ⑴既有极性又有旋光性   ⑵既无极性有无旋光性   ⑶无极性但由旋光性   ⑷有极性但无旋光性20.(1)有极性及旋光性:乳酸     (2)无极性无旋光性:C60,CH4,B(OH)3，丁二烯，NO2+.     (3)无极性有旋光性:交叉CH3-CH3;     (4)有极性无旋光性:(NH2)2CO21.对D6点群求出各表示的直积，并确定组成它们的不可约表示   A1×A2， A1×B1， B1×B2， E1×E221.A1UA2=A2;A1UB1=B1;B1UB2=A2;E1UE2=E1ÅB1Å