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结构化学第二章习题及答案

一、填空题

1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r

e a r a -?-?π此状态的n ,l ,m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________.

2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面, 有_____个角度节面。

3. 如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数n ≤2,则可能的轨道为__________。

二、选择题

1. 在外磁场下,多电子原子的能量与下列哪些量子数有关( B )

A. n,l

B. n,l,m

C. n

D. n,m

2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n ,l ,m ,ms )中,哪一组是合理的(A )

A. (2,1,-1,-1/2)

B. (0,0,0,1/2)

C. (3,1,2,1/2)

D.(2,1,0,0)

3. 如果一个原子的主量子数是4,则它( C )

A. 只有s 、p 电子

B. 只有s 、p 、d 电子

C. 只有s 、p 、d 和f 电子

D. 有s 、p 电子

4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( C ).

A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(.

B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解.

C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I

D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21

=A

5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( D ).

A.1

B.1/9

C.1/4

D.1/16

6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( D ).

A.Ψ3P

B. Ψ3d

C.Ψ2P

D.Ψ2S

7. 氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,又是M z 算符的本征函数?C

A. (1) (3)

B. (2) (4)

C. (3) (4) (5)

D. (1) (2) (5)

8. Fe 的电子组态为[Ar]3d 64s 2,其能量最低的光谱支项( A )

A.5D4

B. 3P2

C. 5D0

D. 1S0

9. 立方箱中在E 6h2/4ml2的能量范围内,能级数和状态数为(C )。

A. 5,20

B. 6,6

C. 5,11

D. 6,17

10. 5f的径向分布函数图的极大值与节面数为( A )

A. 2,1

B. 2,3

C.4,2

D.1,3

11.ψ321的节面有(B)

A. 3

B. 2

C. 1

D. 0

12. Rn,l(r)-r图中,节面数为(B)

A. n-l

B. n-l-1

C. n-l+1

D. n-l-2

13.下列哪种电子的构型违背了泡利不相容原理(D)

A. 1s12s22p1

B. 1s22s22p1

C. 1s22s22p3

D. 1s22s32p2

14.下列哪个原子的原子光谱项与F原子的形式完全一样(A)

A. B

B. C

C. N

D. O

15. Mg(1s22s22p63s13p1)的光谱项是( D )

A. 3P,3S;

B. 3P,1S;

C. 1P,1S;

D. 3P,1P

16. 关于原子轨道能量的大小,如下叙述正确的是( D )

A. 电子按轨道能大小顺序排入原子

B. 原子轨道能的高低可用(n+0.7l)判断

C. 同种轨道的能量值是一个恒定值

D. 不同原子的原子轨道能级顺序不尽相同

17. 为了写出原子光谱项,必须首先区分电子组态式由等价电子还是非等价电子形成的。试

判断下列哪种组态是等价组态(C)

A. 2s12p1

B. 1s12s1

C. 2p2

18. 利用Hund第一规则从原子谱项中挑选能量最低的谱项,首先应当找(C )

A. S最小的谱项

B. L最大的谱项

C. S最大的谱项

D. L最小的谱项

19. 分子的三重态意味着该分子(B)

A. 有一个未成对电子

B. 有两个自旋平行电子

C. 有三个未成对电子

D. 有一对孤对电子

11. 已知Rh的基谱项为4F9/2,则它的价电子组态为.....( A )

A. s1d8

B. s0d9

C. s2d8

D. s0d10

氢原子1s态,径向分布函数极大值在( B )处

a) r=0 b) r=a 0 c) r=∞

某原子的电子组态为1s 22s 22p 64s 15d 1,其基谱项为( A )

a) 3D b) 1D c) 3S d)1S

已知一维谐振子的势能表达式为2/2kx V =,则该体系的定态薛定谔方程应当为( C )。

A 、??πE kx m h =??????+?-2222218

B 、??πE kx m h =??

????-?-2222218 C 、??πE kx dx d m h =??????+?-22222218 D 、??πE kx dx d m h =??

????-?-22222218 11、求解氢原子薛定谔方程,我们常采用下列哪些近似( B )。

1)核固定 2)以电子质量代替折合质量 3)变数分离 4)球极坐标

A 、1)3)

B 、1)2)

C 、1)4)

D 、1)2)3)4)

15、3P 光谱项分裂成几个光谱支项,在磁场中又分裂为几个能级( B ).

A. 4 , 5

B. 3 , 9

C. 2 , 6

D. 4 , 8

16. 类氢原子体系ψ432的径向节面数为( D )

A. 4

B. 1

C. 2

D. 0

17. 电子自旋是电子( C )

A. 具有一种类似地球自转的运动

B. 具有一种非轨道的运动

C. 具有一种空间轨道外的顺逆时针的自转

D. 具有一种空间轨道中的顺逆时针的自转

18. s 1p 2组态的能量最低的光谱支项是:------------------------- ( D )

A. 4P 1/2

B. 4P 5/2

C. 4D 7/2

D. 4D 1/2

19. p 2组态的原子光谱项为( A )

A. 1D, 3P, 1S

B. 3D, 1P, 3S

C. 3D, 3P, 1D

20. Cl 原子基态的光谱项为2P ,其能量最低的光谱支项为( A )

A. 2P 3/2

B. 2P 1/2

C. 2P 0

21. 氦原子的薛定谔方程为ψψE r r z r z =+--?-?-

]12121[12212221,这一方程很难精确求解,困难在于( A )

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22122122112)()()(z z y y x x r -+-+-=,无法进行变量分离

D. 数学模型本身存在缺陷

22. Cu 的基谱项为2

12S ,与其基谱项不同的原子是( D )

A. Au

B. Ag

C. K

D. Zn

23. 对于单电子原子,在无外场时,能量相同的轨道数是(A )

A. n 2

B. 2(l +1)

C. n-l

D. n-l -1

三、综合题

1. 多电子原子的量子数和有何物理意义?它们能取哪些数值?

2. 写出C 原子的光谱项,及光谱支项,并列出其对应的能级示意图。

3. 已知某一原子激发态的电子组态为p 1d 1,试推导其所有的原子光谱项。

4. 量子数m l n ,,和 s m 有何物理意义?它们取哪些数值?

5. 写出B 原子和N 原子的基谱支项。

6. 基态Cr 的光谱支项7S 3试说明相应的组态是4S 23d 4还是4S 13d 5。

7. 写出C 原子1s 22s 22p 13p 1组态的原子光谱项和光谱支项。

8. Si 原子激发态1s 22s 22p 63s 23p 13d 1,请写出该组态所对应的所有光谱项

9. 写出d 2组态的所有光谱项。