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1、精选优质文档-倾情为你奉上习题1. CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极矩的方向如何？为什么？ 2. 下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB 后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？3. 按分子轨道理论说明Cl2的键比Cl2+ 的键强还是弱？为什么？4. 下列分子中，键能比其正离子的键能小的是_ 。键能比其负离子的键能小的是_ 。 O2， NO， CN， C2， F2 5. 比较下列各对分子和离子的键能大小： N2， N2+ ( ) O2， O2+ ( ) OF， OF ( ) CF， CF+
2、 ( ) Cl2， Cl2+ ( ) 6. 写出O2+，O2，O2 和O22 的键级、键长长短次序及磁性。7. 按分子轨道理论写出NF，NF+ 和NF 基态时的电子组态，说明它们的键级、不成对电子数和磁性。8. 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？ 9. HF分子以何种键结合？写出这个键的完全波函数。 10.试用分子轨道理论讨论SO分子的电子结构，说明基态时有几个不成对电子。11.下列AB型分子：N2，NO，O2，C2，F2，CN，CO，XeF中，哪几个是得电子变为AB 后比原来中性分子键能大？哪几个是失电子变为AB+ 后比原来中性分子键能大？12.OH分子于1964年在星
3、际空间被发现。（a） 试按分子轨道理论只用O原子的2 p轨道和H原子的1 s轨道叠加，写出其电子组态。（b） 在哪个分子轨道中有不成对电子？（c） 此轨道是由O和H的原子轨道叠加形成，还是基本上定域于某个原子上？（d） 已知OH的第一电离能为13.2eV，HF的第一电离能为16.05eV，它们的差值几乎与O原子和F原子的第一电离能（15.8eV和18.6eV）的差值相同，为什么？（e） 写出它的基态光谱项。 13.试写出在价键理论中描述 H2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数，并区分其单态和三重态。参考答案1. 答 是一个极性较小的分子，偶极矩方向由氧原子指向碳原子。2. 答 就得电
4、子而言，若得到的电子填充到成键分子轨道上，则AB 比AB键能大；若得到的电子填充到反键分子轨道上，则AB比AB键能小。就失电子而言，若从反键分子轨道上失去电子，则AB+ 比AB键能大；若从成键分子轨道上失去电子，则AB+ 比AB键能小。根据这些原则和题中各分子的电子组态，就可得出如下结论：得电子变为AB 后比原中性分子键能大者有C2和CN。失电子变为AB+ 后比原中性分子键能大者有NO，O2，F2和XeF。N2和CO无论得电子变为负离子（N，CO）还是失电子变为正离子（N2+，CO+），键能都减小。3. 答 Cl2的键比Cl2+ 的键弱。原因是：Cl2的基态价电子组态为（3s）2（3s*）2（
5、3pz）2（3p）4 (*3p)4，键级为1。而Cl2+ 比Cl2少1个反键电子，键级为1.5。4. 答 比 (AB)+ 的键能小：O2, NO, 比 (AB) 的键能小：C2, CN5. 答 E N2 E N2+ E O2+ E O2 E OFE OF- E CF+E CF E Cl2+E Cl2 6. 答 -分子（或离子） O2+ O2 O2 O22 键 级 2.5 2 1.5 1键长次序 O2+O2O2 O22 磁 性 顺磁 顺磁 顺磁 抗磁7. 答 NF，NF+ 和NF 分别是O2，O2+ 和O2 的等电子体，它们的基态电子组态、键级、不成对电子数及磁性等情况如下：“分子” 基态电子组
6、态 键级 不成对电子数 磁性NF (1)2(2)2(3)2(1)4(2)2 2 2 顺磁性NF+ (1)2(2)2(3)2(1)4(2)1 2.5 1 顺磁性NF (1)2(2)2(3)2(1)4(2)3 1.5 1 顺磁性8. 答 CO KK (1s)2 (2s)2 (1p)4 (3s)2 NO KK (1s)2 (2s)2 (1p)4 (3s2) (2p)1 NO 在高能反键轨道上有一电子，I1较低。 9. 答 H 和 F 以 s 键结合； = N fH (1) f F (2) + f F (1) f H (2) aH (1) b F (2) b F (1) aH (2) N 为归一化系数
7、 10. 答 在SO分子的紫外光电子能谱中观察到6个峰。它们所对应的分子轨道的归属和性质已借助于量子力学半经验计算（CNDO）得到指认。结果表明，SO分子的价电子结构与O2分子和S2分子的价电子结构相似。但SO是异核双原子分子，因而其价电子组态可表述为：(1)2 (2)2 (3)2 (1)4 (2)2其中，1，3和1轨道是成键轨道，2和2是反键轨道。这些价层分子轨道是由O原子的2 s，2 p轨道和S原子的3 s，3 p轨道叠加成的。根据价层分子轨道的性质和电子数，可算出SO分子的键级为：P =（8 4）= 2在简并的2轨道上各有一个电子，因而SO分子的不成对电子数为2，若忽略轨道运动对磁矩的影
8、响，则SO分子的磁矩为e = 2e。11. 答 就得电子而言，若得到的电子填充到成键分子轨道上，则AB 比AB键能大；若得到的电子填充到反键分子轨道上，则AB比AB键能小。就失电子而言，若从反键分子轨道上失去电子，则AB+ 比AB键能大；若从成键分子轨道上失去电子，则AB+ 比AB键能小。根据这些原则和题中各分子的电子组态，就可得出如下结论：得电子变为AB 后比原中性分子键能大者有C2和CN。失电子变为AB+ 后比原中性分子键能大者有NO，O2，F2和XeF。N2和CO无论得电子变为负离子（N，CO）还是失电子变为正离子（N2+，CO+），键能都减小。12. 答 （a）H原子的1 s轨道和O原
9、子的2 pz轨道满足对称匹配、能级相近（它们的能级都约为13.6eV）等条件，可叠加形成轨道。OH的基态价电子组态为(1)2 (2)2 (1) 3。(1)2实际上是O原子的(2 s)2，而(1) 3实际上是O原子的(2 px)2 (2 py)1或(2 px)1 (2 py)2。因此，OH的基态价电子组态亦可写为（2s)2 () 2 (2p)3。2s和2p是非键轨道，OH有两对半非键电子，键级为1。（b）在1 轨道上有不成对电子。（c）1 轨道基本上定域于O原子。（d）OH和HF的第一电离能分别是电离它们的1 电子所需要的最小能量，而1 轨道是非键轨道，即电离的电子是由O和F提供的非键电子，因此
10、，OH和HF的第一电离能差值与O原子和F原子的第一电离能差值相等。（e）S = 1 / 2， =1，基态光谱项为：2。13. 答 H2 分子体系： 空间波函数s =a(1) b(2) +a(2) b(1) A=a(1) b(2) a(2) b(1) 自旋波函数 c1 = a (1) a (2), c2 = b(1) b(2) c3 = a (1) b(2), c4= b(1) a (2) c5 = c3 + c4= a (1) b(2) + b(1) a (2) c6 = c3 c4= a (1) b(2) b(1) a (2) 完全波函数 单重态=sc6 三重态=Ac1 =Ac2 =sc5 参考资料1 江元生. 结构化学. 北京：高等教育出版社. 1997年。2 徐光宪. 结构化学. 北京：高等教育出版社.1987。 3 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：人民教育出版社.1983年。4 周公度，段连运.结构化学基础. 北京：北京大学出版社.20025 刘若庄. 量子化学基础. 北京：科学出版社.1983年。 6 Atkins P W. Physical chemistry. 2nd ed. Oxford:Oxford University Press.1982.专心-专注-专业