第四章 分子结构习题及答案
第四章分子结构习题
1.是非判断题
1-1化学键是相邻原子与原子（或离子与离子）之间的强烈相互作用。
1-2 50Sn2+是18+2电子构型，50Sn4+是18电子构型。
1-3 Al3+，Ba2+，Si（IV）的电子构型都属于8电子构型。
1-4具有未成对电子的两个原子相互接近时可以形成稳定的共价键。
1-5原子形成共价键的数目等于基态原子的未成对电子数。
1-6σ键的特点是原子轨道沿键轴方向重叠，重叠部分沿键轴呈圆柱形对称。
1-7一般来说，σ键的键能比π键键能小。
1-8 s电子与s电子配对形成的键一定是σ键，p电子与p电子配对形成的键一定为π键。
1-9两个σ键组成一个双键。
1-10键的强度与键长无关。
1-11所有非金属元素之间形成的化合物都不是离子化合物。
1-12μ＝0的分子，其化学键一定是非极性键。
1-13共价键具有饱和性的原因在于每个原子提供一定数目的自旋方向相反的未成对电子。
1-14原子核外有几个未成对电子，就能形成几个共价键。
1-15共价键类型可以分为σ键和π键，π键的键能小于σ键的键能，因此π键的稳定性弱于σ键。
1-16烷烃分子中C-H键的键能为413 KJ·mol -1，因此提供413KJ·mol -1的能量能使甲烷和乙烷分子中C-H键断裂。
1-17沿键轴方向的s轨道和p轨道进行重叠可形成π键。
1-18原子轨道相互重叠应满足最大重叠原理，所以沿键轴以“头碰头”方式才能成键。
1-19原子轨道之所以要发生杂化是因为能增大成键能力。
1-20 sp3杂化是，s轨道的主量子数和p轨道的主量子数可以是不同的，也可以是相同的。
1-21 1个s轨道和3个p轨道，形成1个sp3杂化轨道。
1-22在sp，sp2，sp3杂化中，杂化轨道的成键能力随s轨道成分增多而增强。
1-23发生轨道杂化的原子轨道可以具有成对电子。
1-24原子轨道发生杂化，若轨道上有孤对电子存在，这类杂化是不等性的。
1-25 NH3和H2O分子中的中心原子都是发生sp3杂化，但氧原子的2对孤对电子占据2 个杂化轨道而产生更大的斥力，使O-H键键角大于氨分之中N-H键键角。
1-26色散力仅存在与非极性分子之间。
1-27取向力仅存在于极性分子之间。
1-28 CO2分子与SO2分子之间存在着色散力，诱导力和取向力。
1-29乙醇水溶液中分子间作用力包括取向力、色散力、诱导力和氢键。
1-30含有氢的化合物与含有F、N、O等电负性大，半径小的原子的化合物都能形成氢键。
1-31氢键是H原子与电负性很大的元素原子间以共价键结合的同时又与另一个电负性小的元素原子间产生的吸引作用。
1-32 NH4+中键有3个N-H共价键和1个配位键，但这4个N-H键具有相同的键能和键角。
1-33氢键的键能大小和分子间力相近，因此两者没有区别。
1-34氢键的本质是静电吸引力，但具有共价键的特性，即具有方向性和饱和性。
1-35分子量越大的物质，熔点越高。
1-36 HF、HCl、HBr和HI的分子量依次增大，分子间力依次增强，故其熔点、沸点依次升高。
1-37当分子的空间结构相同时，键的极性越强，其分子的极性越强。
1-38 H2、、Ne、CO、HF的分子（原子）量依次增大，色散力依次增大，其熔点沸点依次升高。1-39凡有氢键的物质，其熔点、沸点都一定比同类物质的熔点沸点高。
1-40一般来说，分子的体积越大,分子中电子云在电场作用下的变形程度就越大，分子间的色散力也就越大。
2.选择题
2-1下列各组分子中，化学键均有极性，但分子偶极矩均为零的是
A.NO2、PCl3、CH4
B.NH3、BF3、H2S
C.N2、CS2、PH3
D.CS2、BCl3、PCl5(s) 2-2下列各组卤化物中，离子键成分大小顺序正确的是
A.CsF>RbCl>KBr>NaI
B. CsF>RbBr>KCl>NaI
C. RbBr>CsI> Na F>KCl
D. KCl>NaF>CsI>RbBr
2-3 BCl3分子空间构型是平面三角形，而NCl3分子的空间构型是三角锥形，则NCl3分子构型是下列哪种杂化引起的
A. sp3杂化
B.不等性sp3杂化
C.sp2杂化
D. sp杂化
2-4下列化合物中，哪个不具有孤电子对
A. H2O
B.NH3
C.NH4+
D.H2S
2-5下列微粒中，含有一个未成对电子的是
A.OH-
B.NO2-
C.NO2+
D.NO
2-6 下列哪种离子不具有Ar的电子构型
A. 31Ga3+
B. 17Cl-
C. 15P3-
D. 21Sc3+
2-7有A、B、C三种主族元素，若A元素阴离子与B、C元素的阳离子具有相同的电子层结构，且B 的阳离子半径大与C，则这三种元素的电负性大小次序是
A. B B. A C. C D. B 2-8原子轨道之所以要发生杂化是因为 A.进行电子重排 B.增加配对的电子数 C.增加成键能力 D.保持共价键方向性 E.使不能成键的原子轨道能够成键 2-9.关于杂化轨道的一些说法，正确的是 A.CH4分子中的sp3杂化轨道是由H原子的1s轨道与C原子的2p轨道混合起来而形成的 B. sp3杂化轨道是由同一原子中ns轨道和np轨道混合起来形成的4个sp3杂化轨道 C.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体 D.凡AB3型分子的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 2-10下列关于杂化轨道说法中，错误的有 A.所有原子轨道都参与杂化 B.同一原子能量相近的原子轨道参与杂化 C.原子轨道杂化后，杂化轨道的形状变成一头大一头小，有利于牢固成键 D.杂化轨道中一定有一个电子 E.不同能级（但能量相近）的原子轨道重新组合而成的新轨道是等价的轨道 2-11石墨中，层与层之间的结合力是 A.共价键 B.离子键 C.金属键 D.范德华力 2-12下列物质中，用3p轨道和sp杂化轨道成键的是 A. BF3 B. BeCl2 C. NH3 D.H2O 2-13下列各组分子中，中心原子均采取sp3不等性杂化的是 A.PCl3、NF3 B.BF3、和H2O https://www.wendangku.net/doc/7118789198.html,l4、H2S D.BeCl2、BF3 2-14关于分子间力的说法，正确的是 A.大多数含氢化合物间都存在氢键 B.分子型物质的沸点总是随相对分子质量增加而增大 C.极性分子间只存在取向力 D.色散力存在于所有相邻分子间 2-15乙醇的沸点比氯乙烷高，这是由于 A.分子结构不同 B.极性不同 C.氢键强度不同 D.范德华作用力不同 2-16氯的电负性等于氮的电负性（3.0），在液态HCl之间氢键的倾向小，而在液态NH3之间却很大，原因是 A.氯原子的外层电子多于氮原子的外层电子 B.H-Cl键的键能(431KJ·mol-1)大于N-H键(389 KJ·mol-1) C.氯的相对原子质量大于氮的相对原子质量 D.氯的原子半径大于氮的原子半径 2-17下列说法中，正确的是 A.电负性之差等于零的双原子分子是非极性分子 B.非极性分子的偶极距等于零 C.碳和氧的电负性差值大于氢和氧的电负性差值，故CO的极性比H2O大 D.O3是极性分子2-18下列说法正确的是 A.固体I2分子间作用力大于液体Br2分子间作用力 B.分子间氢键和分子内氢键都可使物质熔、沸点升高 C.HCl分子是直线形的，故Cl原子采用sp杂化轨道于H原子成键 D.BCl3分子的极性小于BeCl2分子的极性 2-19阐明CO2是非极性分子的正确说法是 A. CO2分子中存在着极性共价键 B. CO2分子是结构对称的直线分子 C. CO2的偶极距等于零 D. CO2的水化物是弱酸 2-20某种物质具有较低的熔点和沸点，且又难溶于水，易溶于有机溶剂而又不导电，这种物质可能是 A.极性分子型物质 B.非极性分子型物质 C.离子型物质 D.金属晶体 2-21在液态HCl分子之间的主要作用力为 A.氢键 B.取向力 C.诱导力 D.色散力 2-22下列物质中，分子之间不存在氢键的有 A. H2O2 B. C2H5OH C. H3BO3 D. CH3CHO 2-23下列物质中，都具有分子间氢键的一组是 A. H3BO3、CH3OCH3、NH3 B. H3BO3、NH3 C.HCO3-、NH3 D. Na3BO3、NH3、HCO3- 2-24下列化合物中，键的极性最强的是 A.HCl B.SiCl4 C.PCl3 D. AlCl3 2-25化合物I.对羟基苯甲酸，II.间羟基苯甲酸，III.邻羟基苯甲酸和IV.苯酚，按沸点由高到低正确排列的是 A.I,II,III,IV B.IV,III,II,I C.II,III,I,IV D.III,I,II,IV 3.填空题 3-1与离子键不同，共价键具有特征。共价键按原子轨道重叠方式不同分为和，其中重叠程度大，键能也大的原子轨道重叠结果是对于键轴；按电子对提供方式不同，共价键分为 和。 3-2 Be2+，Mg2+，Cu2+、Zn2+、Pb2+、Sn4+离子的电子构型分别是、、、、、和。 3-3轨道杂化理论的基本要点是、、、。3-4根据轨道杂化理论，BCl3分子的空间构型为，偶极矩、中心原子轨道杂化方式；NF3分子的空间构型为，偶极矩，中心原子轨道杂化方式为。 3-5 SiCl4分子具有四面体构型，这是因为Si原子以杂化轨道分别与四个Cl原子的 轨道形成，键角为。从极性考虑，Si-Cl键是、但SiCl4分子则是，因为分子具有结构，偶极矩。 3-6杂化轨道的类型按参加杂化的原子轨道种类，有和两种主要类型；按杂化后形成的几个杂化轨道的能量级是否相同，轨道的杂化可分为和。 3-7在极性分子之间存在着力；在极性分子与非极性分子之间存在着 力；在非极性分子之间存在着力。大多数分子之间主要的作用力是，只有偶极矩很大的分子力才比较显著，力通常都很小。 3-8范德华力是永远存在于分子之间的一种静电引力，它没有。氢键则是一种 键，键能一般在，与范德华力数量相当，但氢键具有不同于范德华力的特点，即具有。氢键分为和两类。 3-9邻氨基苯酚和对氨基苯酚两种异构体中，前者的熔沸点后者，而较易容易溶于水的是，这是因为它存在。 3-10氢键存在与和之间，它可以表示为，氢键的键能与 有关。 3-11化合物NaCl、HCl、Cl2、HI和I2按键的极性大小排列顺序是。3-12价键理论认为只有的原子轨道才能重叠成键，重叠越多，核间电子云密 度，所形成的共价键就越。 3-13化合物NH3、HNO3、C6H6、H3BO3、CH3OH、CH3CHO、CH3COOH、CH3Cl中能形成氢键的化合物是。 3-14化合物CF4、CCl4、CBr4和CI4都是，固体中分子间的相互作用力是，它们的熔点由高到低排列的顺序是，这是因为。 3-15下列各对分子之间存在的相互作用力是 (1)CHCl3与CH3Cl分子之间存在 (2)H3OH与C2H5OH分子之间存在 (3)苯与CCl4分子之间存在 (4)CO2气体分子之间存在 (5)HBr气体分子之间存在 第四章分子结构习题答案 1.是非判断题 1-1 ×1-2 √1-3 √1-4 ×1-5 ×1-6 √1-7 ×1-8 ×1-9 ×1-10 × 1-11 ×1-12×1-13 ×1-14×1-15 √1-16 ×1-17 ×1-18 ×1-19 √1-20 × 1-21 ×1-22 ×1-23 √1-24 √1-25 ×1-26 ×1-27 √1-28 √1-29 √1-30 × 1-31 ×1-32 √1-33 ×1-34 √1-35 ×1-36 ×1-37 ×1-38 ×1-39 ×1-40√ 2.选择题 2-1A 2-2A 2-3 B 2-4 C 2-5 D 2-6 A 2-7 B 2-8 C 2-9 B 2-10 A,D 2-11 D 2-12 B 2-13A 2-14 D 2-15 C 2-16 D 2-17 B,D 2-18A 2-19 B,C 2-20 B 2-21 D 2-22 D 2-23 B 2-24 D 2-25A 3.填空题 3-1方向性和饱和性；σ键；π键；呈园柱形对称分布；正常共价键；配位共价键 3-2 2电子型；8电子型；9～17电子型；18电子型；18+2电子型；18电子型 3-3原子在成键时，其价层中能量相近的轨道才能相互杂化；参加轨道杂化的原子轨道数目与形成的杂化轨道数目相同；杂化轨道的形状和电子云分布状况发生变化，提高了成键能力；不同类型杂化导致杂化轨道空间取向不同 3-4平面三角形；为零；sp2；三角锥体；大于零；sp3 3-5 sp3；3p; σ；109.50；极性共价键；非极性分子；对称性；为零 3-6 sp；spd；等性杂化；不等性杂化 3-7 取向力，诱导力，色散力；诱导力，色散力；色散力；色散力；取向力；诱导力 3-8方向性和饱和性；很弱的；40KJ·mol-1以下；方向性和饱和性；分子间氢键；分子内氢键3-9 低于；对氨基苯酚；分子间氢键 3-10与电负性大而半径小的元素的原子相结合的氢原子；另一个电负性大而且半径小的元素的原子；X—H…Y；元素的电负性和原子半径 3-11 NaCl＞HCl＞HI＞Cl2＞I2 3-12波函数同号；越大；牢固 3-13 NH3，HNO3，H3BO3，CH3OH，CH3COOH 3-14 非极性分子；色散力；CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4；色散力随相对分子质量增大（即分子体积增大）而增强的缘故 3-15 取向力，诱导力，色散力；取向力，诱导力，色散力，氢键；色散力；色散力；取向力,诱导力，色散力 结构化学基础习题和答案 01.量子力学基础知识 【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1 为单位的能量。 解：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 71 1 1.49110cm 670.810cm νλ --= = =?? 3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下： 波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν 0)。 解：将各照射光波长换算成频率v ,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表： λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 v /1014s －1 9.59 8.21 7.41 5.49 E k /10 －19 J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图，示于图1.2中 E k /10-19 J ν/1014g -1 图1.2 金属的 k E ν -图 由式 0k hv hv E =+ 推知 0k k E E h v v v ?= =-? 即Planck 常数等于k E v -图的斜率。选取两合适点，将k E 和v 值带入上式，即可求出h 。 例如： ()()1934141 2.70 1.0510 6.60108.5060010J h J s s ---?==?-? 图中直线与横坐标的交点所代表的v 即金属的临界频率0v ，由图可知， 141 0 4.3610v s -=?。因此，金属钠的脱出功为： 341410196.6010 4.36102.8810W hv J s s J ---==???=? 【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===??? 验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。 解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l = 2 3364 x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +??=??+??+???=? ??? 3364y 5001821225031.310mm 1212 I =?+???=? 2225012500810000mm A =??+?= x 21.8cm i === ，y 5.6cm i === 0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 400 71.45.6 l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747? 整体稳定验算： 3 150010200.8MPa 215MPa 0.74710000 N f A ??==<=?，稳定性满足要求。 图示一轴心受压缀条柱，两端铰接，柱高为7m 。承受轴心力设计荷载值N =1300kN ，钢材为 Q235。已知截面采用2[28a ，单个槽钢的几何性质：A =40cm 2，i y =，i x1=，I x1=218cm 4 ，y 0=， 1-21 y y x 1 x 1 x 260 缀条采用∟45×5，每个角钢的截面积：A 1=。试验算该柱的整体稳定性是否满足 解：柱为两端铰接，因此柱绕x 、y 轴的计算长度为：0x 0y 7m l l == 22 4x x10262221840 2.19940.8cm 22b I I A y ???? ????=+-=+-=???? ? ????????????? x 11.1cm i = == 0x x x 70063.111.1l i λ=== 0y y y 70064.210.9 l i λ=== 0x 65.1λ=== 格构柱截面对两轴均为b 类截面，按长细比较大者验算整体稳定既可。 由0x 65.1λ=，b 类截面，查附表得0.779?=， 整体稳定验算： 3 2 130010208.6MPa 215MPa 0.77924010N f A ??==<=??? 所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。 某压弯格构式缀条柱如图所示，两端铰接，柱高为8m 。承受压力设计荷载值N =600kN ，弯矩100kN m M =?，缀条采用∟45×5，倾角为45°，钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满足 已知：I22a A=42cm 2，I x =3400cm 4，I y1=225cm 4 ； [22a A=，I x =2394cm 4，I y2=158cm 4 ； ∟45×5 A 1=。 解：①求截面特征参数 截面形心位置： 1231.826 112mm 260112148mm 4231.8 x x ?= ==-=+， 24231.873.8cm A =+= DNA分子的结构、复制限时训练 1．下图是DNA结构模式图，据图所作的下列推测不正确的是（） A．限制性切酶能将a处切断 B．DNA连接酶能将a处连接 C．解旋酶能切断b处 D．连接b处的酶为RNA聚合酶 2甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是（） A．蓝藻、变形虫 B．T2噬菌体、豌豆 C．硝化细菌、绵羊 D．肺炎双球菌、烟草花叶病毒 3．分析一个DNA分子时，发现含有30%的腺嘌呤脱氧核苷酸，因此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的（） A．20% B．30% C．40% D．70% 4．一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的( ) A．44% B．24% C．14% D．28% 5．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c 为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，这三种DNA 分子的比例正确的是( ) 6．DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U－A、A－T、G－C、C－G。推测“P”可能是( ) A．胸腺嘧啶B．腺嘌呤 C．胸腺嘧啶或腺嘌呤D．胞嘧啶 7．假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给含14N的原料。 该细胞进行减数分裂产生的四个精子中，含15N标记的DNA的精子所占的比例是（）A．100% B．25% C．50% D．0 8．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（） 第四章 4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。杆件由屈服强度 f y 235N mm 2 的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不 计残余应力。E 206 103 N mm2（由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的 4.8某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑［性体，屈服强度为f y 235N mm2，弹性模量为 E 206 103N mm2，试画出o cry -人无量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。 L - F 「 一 - i y 解：由公式 cr 以及上图的弹性模量的变化得cr - 曲线如下: 2 ) (2/3) f 构件在弹塑性状态屈曲。 因此，屈曲时的截面应力分布如图 截面的平均应力 二者合并得O cry - A y 的关系式 3 4 2 % (0.027 y 3)% 3 o cry 1 0 画图如下 4.10验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。钢材为 边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为 N=1500KN 。 全截面对y 轴的惯性矩|y 2tb 【12，弹性区面积的惯性矩 I ey 2t kb 〔12 2 E l ey cry 2_ -~ y 1 y 2 E ~~2- y 3 / 2t kb 12 2tb 3 12 2btf y 2kbt cr 0.5 2bt 0.3k 2)f y Q235钢，翼缘为火焰切割 I I kb ‘ b 入 250 解：已知N=1500KN ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度l ox=1200cm，对弱轴的计算长度l oy =400cm。抗压强度设计值 (1)计算截面特性 215 N mm2。 毛截面面积 截面惯性矩 截面回转半径(2) 柱的长细比 2 A 2 1.2 25 0.8 50 100cm l x 0.8 503 12 2 1.2 25 25.6247654.9cm4 3 ? 4 I y 2 1.2 25/12 3125cm i x lx/A 1247654.9/100 12 21.83cm t12. 12 i y l y..A 3125100 5.59cm x l x,i x 1200 21.83 55 y l y . i y 400 5.59 71.6 (3)整体稳定验算 从截面分类表可知，此柱对截面的强轴屈曲时属于b类截面，由附表得到x 0.833，对弱轴屈曲时也属于b类截面，由附表查得y 0.741。 N.. ( A) 1500 103. 0.741 100 102202.4 f 215 N mm2 经验算截面后可知，此柱满足整体稳定和刚度是要求。 4.11 一两端铰接焊接工字形截面轴心受压柱，翼缘为火焰切割边，截面如图所示，杆长为 12m，设计荷载N=450KN，钢材为Q235钢，试验算该柱的整体稳定及板件的局部稳定 性是否满足？ 分子结构习题及答案 一、判断题： 1.对AB m型分子( 或离子) 来说，当中心原子A 的价电子对数为m 时，分子的空间构型与电子对在空间的构型一致。...................（） 2.能形成共价分子的主族元素，其原子的内层d轨道均被电子占满，所以不可能用内层d轨道参与形成杂化轨道。..............（） 3.在I3-中，中心原子碘上有三对孤对电子。................................（） 4. 具有d5电子构型的中心离子，在形成八面体配合物时，其晶体场稳定化能(CFSE) 必定为零。.............................................................................（） 5.磁矩大的配合物，其稳定性强。..................................................................（） 6.弱极性分子之间的分子间力均以色散力为主。..........................（） 7.根据价层电子对互斥理论孤对电子的存在只能使键角变小。....................（） 8.含有奇数电子的分子是顺磁性分子。......................................（） 9.HF分子中由H的1s轨道与F的1s轨道线性组合形成分子轨道。...................（） 10.能形成共价分子的主族元素，其原子的内层d轨道均被电子占满，所以不可能用内层d轨道参与形成杂化轨道。........（）11.具有d5电子构型的中心离子，在形成八面体配合物时，其晶体场稳定化能(CFSE) 必定为零。..............................................................（） 12.磁矩大的配合物，其稳定性强。...............................................................（） 二、选择题： 1.分子间力的本质是.................................................................................................（）。 (A) 化学键；(B) 原子轨道重叠；(C) 磁性作用；(D) 电性作用。 2.下列分子中，碳氧键长最短的是..............................................................（）。 (A) CO；(B) HCHO；(C) CH3OH；(D) H2CO3。 3.H2O 在同族氢化物中呈现反常的物理性质，如熔点、沸点，这主要是由于H2O 分子间存在.....................................................................（）。 (A) 取向力；(B) 诱导力；(C) 色散力；(D) 氢键。 4.下列分子中，偶极矩不为零的是...............................................................（）。 (A) F2；(B) SO2；(C) CO2；(D) C2H6。 5.价电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中属于..............................（）。 (A) 第四周期ⅦB 族；(B) 第五周期ⅢB 族； (C) 第六周期ⅦB 族；(D) 镧系元素。 6.在其原子具有下列外层电子构型的元素中，第一电离能最大的是..........（）。 (A) ns2；(B) ns2 np1；(C) ns2 np2；(D) ns2 np3。 7.按照分子轨道理论，O2中电子占有的能量最高的分子轨道是...................（）。 (A) σ2p；(B) σ2p*；(C) π2p；(D) π2p*。 8.[Co (NH3 )6 ]3+（磁矩为0) 的电子分布式为................................................（）。 (A) ↑↓↑↑[ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ] 3 d 4 s 4 p；（d2sp3） (B) ↑↓↑↓↑↓ __ __ [ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓]__ __ __ 3 d 4 s 4 p 4 d；（sp3d2） (C) ↑↓↑↑↑↑[ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓] __ __ __ 3 d 4 s 4 p 4 d；（sp3d2） (D) ↑↓↑↓↑↓[ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ] 钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232 N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 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+( ) 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。 第四章 4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？ 答：①残余应力对稳定系数的影响； ②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响； ③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响； ④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响； 4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？ 答：主要影响因素： ①梁的侧向抗弯刚度y EI 、抗扭刚度t GI 和抗翘曲刚度w EI 愈大，梁越稳定； ②梁的跨度l 愈小，梁的整体稳定越好； ③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳； ④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳； 采取措施： ①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度； ②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度； ③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。 4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx β的意义。 答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx β可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。 4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。 解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l = 2 3364x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +??=??+??+???=? ??? 3364y 5001821225031.310mm 1212 I =?+???=? 2225012500810000mm A =??+?= x 21.8cm i === ，y 5.6cm i === 0x x x 1200 5521.8 l i λ===，0y y y 40071.45.6l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747? 整体稳定验算： 3 150010200.8MPa 215MPa 0.74710000 N f A ??==<=?，稳定性满足要求。 第四章 4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。 解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l = 2 3364 x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +??=??+??+???=? ??? 3364y 5001821225031.310mm 1212 I =?+???=? 2225012500810000mm A =??+?= x 21.8cm i === ，y 5.6cm i === 0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 400 71.45.6 l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747? 整体稳定验算： 3 150010200.8MPa 215MPa 0.74710000 N f A ??==<=?，稳定性满足要求。 4.13图示一轴心受压缀条柱，两端铰接，柱高为7m 。承受轴心力设计荷载值N =1300kN ，钢材为Q235。已知截面采用2[28a ，单个槽钢的几何性质：A =40cm 2，i y =10.9cm ，i x1=2.33cm ，I x1=218cm 4，y 0=2.1cm ，缀条采用∟45×5，每个角钢的截面积：A 1=4.29cm 2。试验算该柱的整体稳定性是否满足？ 解：柱为两端铰接，因此柱绕x 、y 轴的计算长度为：0x 0y 7m l l == 22 4x x10262221840 2.19940.8cm 22b I I A y ???? ????=+-=+-=???? ? ???????????? ? x 11.1cm i = == 0x x x 70063.111.1l i λ=== 0y y y 70064.210.9 l i λ=== 0x 65.1λ=== 格构柱截面对两轴均为b 类截面，按长细比较大者验算整体稳定既可。 由0x 65.1λ=，b 类截面，查附表得0.779?=， 整体稳定验算： 3 2 130010208.6MPa 215MPa 0.77924010N f A ??==<=??? 所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。 4.15某压弯格构式缀条柱如图所示，两端铰接，柱高为8m 。承受压力设计荷载值N =600kN ，弯矩100kN m M =?，缀条采用∟45×5，倾角为45°，钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满足？ 已知：I22a A=42cm 2，I x =3400cm 4，I y1=225cm 4； [22a A=31.8cm 2，I x =2394cm 4，I y2=158cm 4； ∟45×5 A 1=4.29cm 2。 《物质结构与性质》同步复习第1讲原子结构1题面 某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下： 35Cl 34．969 75．77％35Cl 35 75．77％ 37Cl 36．966 24．23％37Cl 37 24．23％ 平均35．453 平均35．485 试回答下列问题： （1）34．969是表示__________；（2）35．453是表示__________； （3）35是表示_______________；（4）35．485是表示__________； （5）24．23％是表示__________； 答案： （1）34．969是表示同位素35Cl的相对原子质量； （2）35．453是表示氯元素的相对原子质量； （3）35是表示35Cl原子的质量数； （4）35．485是表示氯元素的近似相对原子质量； （5）24．23％是表示同位素37Cl在自然界存在的氯元素中所占的 原子个数百分比。 5题面 已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6， 且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答： （1）组成A分子的原子的核外电子排布式是； （2）B和C的分子式分别是和；C分子的立体结构呈 型，该分子属于分子（填“极性”或“非极性”）； （3）若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则D的分 子式是，该反应的化学方程式为； （4）若将1mol E在氧气中完全燃烧，只生成1mol CO2和2molH2O，则E 的分子式是。 答案：（1）1s22s22p63s23p6（2）HCl H2S V 极性 （3）H2O2 2H2O22H2O+O2↑（4）CH4O 1题面 按所示格式填写下表有序号的表格： 原子序数电子排布式价层电子排 布 周期族 17 ①②③④ ⑤1s22s22p6⑥⑦⑧ ⑨⑩3d54s1⑾ⅥＢ 答案：①1s22s22p63s23p5②3s23p5③3 ④ⅦA ⑤10 ⑥2s22p6⑦2 ⑧0 ⑨24 ⑩1s22s22p63s23p63d54s1⑾4 2题面 (1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于_______周期族；最高价氧化物的化学式为，砷酸钠的化学式是。 (2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们最外层电子构型和 元素符号： MnO2 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 ) 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力 第七章化学键与分子结构同步练习、思考题与习题答案 同步练习 p220：1．（A）2．（D） p227：1．（B）2．（C） p235：1．（D）2．（D）3．（C） p241：1．（C） 2．平面三角形、三角锥形、四面体形、平面三角形；sp2、sp3、sp3、sp2 3．（D） p249：1．（B）2．（A）3．（C），（A）与（D）4．（C），（F） p256：1．（B）2．（C） 3．SbH3> AsH3> PH3，高，取向力、诱导力、色散力，氢键作用力 思考题 1．（1）B （2）C （3）D （4）C 、E （5）C、D （6）B （7）A、D （8）A 2．（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）× 3．略 4．（1） （2） 大多数分子中以色散力为主。 （3） （4）水分子间易形成氢键，导致分子间作用力加强，因此水蒸气易液化。而氮气分子间以及氢气分子间都只有色散力，且分子量较小，因此分子间作用力相对较弱，故通常条件下不易液化。 （5）CF4、CCl4、CBr4和CI4四化合物均为非极性分子，分子间只存在色散力，随分子量增大，分子间作用力逐渐加强，因此状态由气态到液态再到固态，同时熔点也依次升高。 习题 1．Be2+：2电子构型 Fe2+、Cu2+：9~17电子构型 Ag+、Zn2+、Sn4+：18电子构型 Pb2+：18+2电子构型 S2--、Br–：8电子构型 2． 3．非极性分子：CH4、BCl3、CS2；极性分子：CHCl3、NCl3、H2S 4．（1）色散力（2）取向力、诱导力、色散力、氢键 （3）诱导力、色散力（4）取向力、诱导力、色散力 5． 第四章 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。杆件由屈服强度 2y f 235N mm =的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不 计残余应力。3 20610mm E N =?2 （由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的变形模量是常数，所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的）。 解：由公式 2cr 2E πσλ =，以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下： 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑性体，屈服强度为 2 y f 235N mm =，弹性模量为 3 20610mm E N =?2 ，试画出 cry y σ-λ— — 无 量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。 f y y f (2/3)f y (2/3)f y x 解：当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲；当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时，构件在弹塑性状态屈曲。 因此，屈曲时的截面应力分布如图 全截面对y 轴的惯性矩 3 212y I tb =，弹性区面积的惯性矩 ()3 212ey I t kb = ()3 2223 223 2212212ey cry y y y y I t kb E E E k I tb πππσλλλ=?=?= 截面的平均应力 2220.50.6(10.3)2y y cr y btf kbt kf k f bt σ-??= =- 二者合并得cry y σ-λ— — 的关系式 cry cry 342 cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-= 画图如下 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N=1500KN 。 0.6f y f y λ σ 0.2 0.40.60.81.0cry ) 钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构的连接 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： ; 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.281000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232 N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为: mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。 22333 2480.720.76160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， : 则实际焊缝长度为: mm h mm l f w 48086060260262481=?=<=?+='，取260mm 。 试求图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸8f h mm =，130e cm =。 焊脚尺寸：8f h mm = 焊缝截面的形心：0205 205 5.62245.6511.2 5.62205 5.6 x mm ?? ?==?+?? 则2 5.6 20545.6162.22 e mm =+-= （1）内力分析：V=F ， 12()(300162.2)462.2T F e e F F =?+=?+= ] （2）焊缝截面参数计算： 32841 5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.091012 X I mm = ??+???+=? 22 742055.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.41102 y I mm =??+???-=? | 第四章 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。杆件由屈服强度 2y f 235N mm =的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不 计残余应力。3 20610mm E N =?2 （由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的变形模量是常数，所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的）。 解：由公式 2cr 2E πσλ =，以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下： 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑性体，屈服强度为 2 y f 235N mm =，弹性模量为 3 20610mm E N =?2 ，试画出 cry y σ-λ— — 无 量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。 f y y f (2/3) f y (2/3)f y # 解：当 cr 0.30.7 y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲；当 cr 0.30.7 y y y f f f σ>-=时，构件在弹塑性状态屈曲。 因此，屈曲时的截面应力分布如图 全截面对y轴的惯性矩3 212 y I tb =，弹性区面积的惯性矩()3 212 ey I t kb = () 3 222 3 2232 212 212 ey cry y y y y I t kb E E E k I tb πππ σ λλλ =?=?= 截面的平均应力 2 220.50.6 (10.3) 2 y y cr y btf kbt kf k f bt σ -?? ==- 二者合并得cry y σ-λ —— 的关系式 - cry cry 342 cry σ(0.0273)σ3σ10 y λ +-+-= 画图如下 x . 6 f y f y 1. 离子晶体中的化学键都 是离子键。（ ）1. 错 分子含有配位键。（ ）2. 对 3. 所有分子的共价键都具有饱和性与方向性，而离子键没有饱和性与方向性。（ ）3. 错 4. 中心原子所形成的杂化轨道数等于参加杂化的原子轨道数。（ ）4. 对 5. 原子轨道发生杂化后可以增强成键能力。（ ） 5. 对 6. 杂化轨道具有能量相等、空间伸展方向一定的特征。（ ）6. 对 7. 凡 是 中 心 原 子 采 取 sp 3 杂 化 轨 道 成 键 的 分 子， 其 空 间 构 型 都 是 正 四面体。（ ）7. 错 8. 在任何情况下，每一个 2 杂化轨道所含的、 p 成分均相同。（ ）8. 错 sp s 9. 由分子轨道理论可推知O 2 -、O 2- 都比 O 2稳 定。（ ）9. 错 2 10. 按照分子轨道理论，N + 和N -的键级相等。（ ）10. 对 2 2 11. 色散力存在于一切分子之间。（ ）11. 对 12. 弱极性分子之间的分子间力均以色散力为主。（ ） 12. 对 13. 氢键只存在于NH 3、H 2O 、HF 的分子之间，其它分子间不存在氢键。（ ）13. 错 14. 根据价层电子对互斥理论，分子或离子的空间构型取决于中心原子的价层电子对数。（）14.对 15. 对 AB m 型 分 子 ( 或 离 子 ) 来 说， 当 中 心 原 子 A 的 价 电 子 对 数 为 m 时， 分 子 的 空 间 构 型 与 电 子 对 在 空间的构型一致。（ ）15. 对 16. AsF 5 是三角双锥形分子。（ ）16. 错 17. SO 2- 、 ClO -、 PO 3- 的空间构型相同。（ ）17. 对 4 4 4 18.下列化合物中既有离子键又有共价键和配位键的是（ ）。 (A) KF ； (B) H SO ； (C) CuCl 2； (D) NH NO 。 2 4 4 3 19. 关于离子键的本性，下列叙述中正确的是（）。 (A) 主 要是由于原子 轨道的 重叠； (B) 由一个原子 提供成对共用 电子； (C) 两个离子之间瞬时偶极的相互作用；(D)正、负离子之间的静电吸引为主的作用力。 20. 下列各组卤化 物中， 离子 键成分大小顺 序正确的是（ ）。 (A) CsF > RbCl > KBr > NaI ； (B) CsF > RbBr > KCl > NaF ；(C) RbBr > CsI > NaF > KCl ； (D) KCl > NaF > CsI > RbBr 。 21. 下列关于氢分子形成的叙述中，正确的是1（）。 (A) 两个具有电子自旋方式相反的氢原子互相接近时，原子轨道重叠，核间电子云密度增大而形 成氢分子； (B) 任何氢原子相互接近时，都可形成H 2分子； (C) 两 个 具 有电子自 旋方式相同的氢原子互相 越靠近，越 易形成H 2分子； (D) 两 个 具 有电子自 旋方式相反的氢原子接近 时，核间电 子云密度减小， 能形成稳定的H 2分子. 22. 按 照 价 键理论(VB 法)，共价键之所以存在? 和?键，是 因 为（ ）。 (A) 仅是自旋方向相反的两个成单电子配对成键的结果； (B) 仅是原子轨道最大程度重叠的结果； (C) 自旋方向相反的两个成单电子原子轨道最大程度重叠的结果； (D) 正、负电荷吸引排斥作用达到平衡的结果。 23. 下列叙述中，不能表示?键特点的是（）。 (A) 原子轨道沿键轴方向重叠，重叠部分沿键轴方向成“圆柱形”对称； (B) 两原子核之间的电子云密度最大；(C) 键的强度通常比?键大； (D) 键的长度通常比?键长。 24. 两 个 原 子 的 下 列 原 子 轨 道 垂 直 x 轴 方 向 重 叠 能 有 效 地 形 成 ? 键 的 是（ (A) p y - p y ； (B) p x - p x ； (C) p y - p z ； (D) s - p z 。 ）。结构化学基础习题及答案(结构化学总复习)
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