《结构化学 Structural Chemistry》课程教学资源（试卷习题）结构化学（第二版）习题（答案）

结构化学（第二版）习题答案（选）第一童E=4.97x10-19J,p=1.657x10-27kg·ms-11.11.47x10181.21.3885.4nm,549.6nm1.4h=6.442×10-34J-s,@=5.869×10-19J,Vo=9.11x1014s-11.5h=6.65562x10-34J-s，3.704x10-19J1.697.2nm,31.713.6eV1.821.24eV,5.481eV1.90.1 nm1.10 3.88pm1.110.259pm不影响1.124.72nm1.13(1)0.25:(2)2.63×10-5;(3)2/l(4)01.14 0.0151.151/4-sin（m/2)/2m，=3、0.25+1/6元，1/41.160.695,0.51.173个，E=h-/(8mP)：E2=4h2/(8mP):E3=9h/(8m)1.181.320x10-7/m+1)m，7.577x10*x(2n+1)cm-l1.19222343nx1I212111nyE5813172020251.2023nx1123231321hy232311n:1.22(/2,1/4,1/2)与(1/2,31/4,1/2)，1个节面，y=1/2（1)1;(2)1/2,2:（3)01.241.251.434x1035,2.789×10-341.26301.5nm1.27.999nm1.28 0.14nm1.2986.2nm1.30245nm1.31h/40m，hz/56md，hz/72md：丁二烯<已三烯<辛四烯：135pm1.32190nm1.33138pm1.35(1)不是，x→o不满足平方可积：(2)不是，x-→-不满足平方可积：(3)不是，x=0处一阶微商不连续：（4)不是，不满足平方可积：(5）不是，不满足平方可积，x=0处一阶微商不连续：（6）是1.36m只能取整数0,±1,±2

结构化学（第二版）习题答案(选) 第一章 1.1 E =4.971019 J，p = 1.6571027 kgms1 1.2 1.471018 1.3 885.4 nm，549.6 nm 1.4 h = 6.4421034Js， = 5.8691019J，0 = 9.111014s1 1.5 h = 6.655621034 Js，3.7041019J 1.6 97.2 nm，3 1.7 13.6 eV 1.8 21.24 eV，5.481 eV 1.9 0.1 nm 1.10 3.88 pm 1.11 0.259 pm 不影响 1.12 4.72 nm 1.13 (1)0.25；(2)2.63105；(3)2/l；(4)0 1.14 0.015 1.15 1/4sin(n/2)/2n，n=3、 0.25 1 6   ，1/4 1.16 0.695，0.5 1.17 3 个，E1 = h2/(8ml2)；E2 = 4h2 /(8ml2)；E3 = 9h2 /(8ml2) 1.18 1.320107/(n+1) m，7.577104 (2n+1) cm1 1.19 nx 1 2 3 1 2 4 3 ny 1 1 1 2 2 1 2 E 5 8 13 17 20 20 25 1.20 nx 1 1 2 2 3 3 ny 2 3 1 3 1 2 nz 3 2 3 1 2 1 1.22 (l/2, l/4, l/2)与(l/2, 3l/4, l/2)，1 个节面，y = l/2 1.24 （1）1；（2）l/2，2/l；（3）0 1.25 1.4341035，2.7891034 1.26 301.5 nm 1.27 999 nm 1.28 0.14 nm 1.29 86.2 nm 1.30 245 nm 1.31 h2/40md2，h2/56md2，h2/72md2；丁二烯 < 己三烯 <辛四烯；135 pm 1.32 190 nm 1.33 138 pm 1.35 (1)不是，x不满足平方可积；(2)不是，x不满足平方可积；(3)不是，x=0 处一阶微商不连续；(4) 不是，不满足平方可积；(5) 不是，不满足平方可积，x=0 处一阶微商不连续；(6) 是 1.36 m 只能取整数 0, 1, 2,

sinkx11.37 (1)=1/i: (2) =eim(4)y:(3)W2元J1/2(sin2k) /4k元a1.39（1)是：(2）不是：（3）不是：/（4）是：（5）不是1.40（I）是d/dx和d2/dx2的本征函数，本征值分别为a、c?(2）不是d/dx和d2/dx2的本征函数(3）不是d/dx的本征函数，是d/dx2的本征函数，本征值为-α2(4）不是d/dx的本征函数，是d/dx2的本征函数，本征值为-ar(5）不是d/dx和d/dx2的本征函数(6）不是d/dx和dP/dx2的本征函数1.41都是本征函数，本征值分别为1和31.44（1）x无确定值，1/2：（2）p无确定值，0：（3）p有确定值nh/4/2：T有确定值nh/8ml1.45（1）是一维势箱中粒子可能的状态，无确定值，《E)=5h/13ml（2）是一维势箱中粒子可能的状态，无确定值，《E)=97h/104ml1.46能量不具有确定值，(E)=5h/13ml1.47是一维势箱的可能状态，能量无确定值，（E)=5h/13ml1.48不是H本征函数，能量无确定值，《E)=5hml1.49 [pl=nh/211.50（1)是：(2)是：(3)不是：(1）不是1.51是品优函数，N,=15/16a，N，=/105/16g1.52 (1) (g)=(v)=(-)=1/2: (2) (x)=(07)=(-)=(1/3-1/2元)P; (3) (p2-)=(p3)=(p-)=h2/4Pk'n?一5(1)E=1.56exp(ik)k=0,±1,±2,.:（2)136 pm2m22元1.57（1）（E）=5hml2：（2）k2h/8ml2，P=960/k6元（k为奇数）第二章2.3(1)-54.4eV:(2)-13.33eV2.43a/22.50.3466ao2.62.66ao2.80.982.90.1079，0.1029，010432.10(2ao/Z,0,0),(-2ao/Z,0,0)2.11 0.484ao2.12(r)2s=6ao/Z,《r)2p=5ao/Z2.130.1788nm,0.1182nm2.14 ao/Z2.15e-/4元8a02.226h/2

1.37 (1) 1 l ；(2) sin / 2 (sin2 ) / 4 kx l kl k    ；(3) 1 i e 2π m   ；(4) 0 / 3 0 1 e π r a a    1.39 (1)是；(2) 不是；(3) 不是；(4) 是；(5) 不是 1.40 (1) 是 d/dx 和 d2/dx2的本征函数，本征值分别为 a、a2 (2) 不是 d/dx 和 d2/dx2的本征函数 (3) 不是 d/dx 的本征函数，是 d2/dx2的本征函数，本征值为a2 (4) 不是 d/dx 的本征函数，是 d2/dx2的本征函数，本征值为a2 (5) 不是 d/dx 和 d2/dx2的本征函数 (6) 不是 d/dx 和 d2/dx2的本征函数 1.41 都是本征函数，本征值分别为 1 和 3 1.44 （1）x 无确定值，l/2；（2）px无确定值，0；（3） 2 x p 有确定值 22 2 nh l 4 ；T 有确定值 22 2 n h ml 8 1.45 （1）是一维势箱中粒子可能的状态，无确定值， 2 2 E  5 13 h ml （2）是一维势箱中粒子可能的状态，无确定值， 2 2 E  97 104 h ml 1.46 能量不具有确定值， 2 2 E  5 13 h ml 1.47 是一维势箱的可能状态，能量无确定值， 2 2 E  5 13 h ml 1.48 不是 Hˆ 本征函数，能量无确定值， 2 2 E  5 ml 1.49 |p|=nh/2l 1.50 (1) 是；(2) 是；(3) 不是；(1) 不是 1.51 是品优函数， 5 1 N a  15 16 ， 5 2 N a  105 16 1.52 （1）x = y = z = l/2；（2）x2 = y2 = z2 = (1/31/22)l 2；（3）p2 x = p2 y =p2 z = h2 /4l 2 1.56 （1） 2 2 2 2 k E mr   ， 1 exp(i ) 2  k   k =0, 1, 2, .；（2）136 pm 1.57 （1） 2 2 E  5 ml ；（2） 22 2 k h ml 8 ，P = 960/k66（k 为奇数） 第二章 2.3 （1）−54.4 eV；（2）−13.33 eV 2.4 3a0/2 2.5 0.3466a0 2.6 2.66a0 2.8 0.98 2.9 0.1079，0.1029，01043 2.10 (2a0/Z, 0, 0 )，(2a0/Z, 0, 0 ) 2.11 0.484a0 2.12 r2s=6a0/Z，r2p=5a0/Z 2.13 0.1788 nm，0.1182 nm 2.14 a0/Z 2.15 e2/40a0 2.22 6 2 

2.23 (1) -RC/4+(C +C)/9]: (2)C: (3)/2h; (4)1; (5) (C -C)) ; (6)02.24（2）无确定值，-6.8eV，1/3：（3）无确定值，2/3h，2/3：（4）有确定值，0，02.25(2）ao/3:(3)02.27(1)-3.4eV:(2)2h：(3)0:(4)(5)(6)2.28 (1): (2)n=2,I=0,m=0; (3)E=-3.4eV, [M=0, M=02.29C,E2.30 (1)A, C: (2)A,B: (3)B, C1,()α(),()β()2.31 (1) @==,(1)α(1)W,(1)β(2) : (2) E=-78.6eV(2)a(2),()B(2)2.32(1)@=(1)α(1),(2)β(2)(3)α(3)或@=,()α(1)w,(2)B(2)W,(3)β(3)(2)E=-204.03eV2.33l=11.46eV2.34 E(1s22sl)=-204.03eV, E(1s22pl)=-201.69 eV2.35 /yns(1)α(1)ys(2)α(2)/, lyns(1)B(1)y/2s(2)β(2)l, Iyns(1)α(1)/2s(2)β(2), [y/s(1)B(1)/2s(2)a(2)2.38(1)4S、2D、2P(2)*D、*P、4S、2D(2)、2P(2)、2S(2)(3)P、2D、2P、2S(4)*P、4D、4F、2S、2P(2)、2D(3)、2F(2)、2G(5)3ps'D3PIsIS'D3p3pSD,SP, 5,3D,3P, 3S,'D,IP, Is3F,3D,3P'D'D3F,3D,3PIG,"F,D,'P,'S3F3FSG,SF,SD, 3G,3F-3D, 'G,"F,'D3H3G,3F3D,3PIGIG3H,3G,3F"I,"H,G,"F,'D2.39(1)5:(2)15:(3)4:(4)45:(5)675:(6)13502.40 (1)V6: (2)V2; (3)V6: (4)2, 1, 0, -1,-2: (5)52.41 (1)'S('So):(2)2P(*P3/2±2P1/2):(3) 'S('So), 3P(3P2,3P, Po), 'D('D2):(4)'s('So), 3P(3P2, 3P1,3Po), 'D('D2), 3F(Fa, 3F3,3F2), 'G('Ga):(5)'P(P),P(3P2,3P,3Po):(6)'S('So), 3S(3S1), 'P('PI),P(°P2, P,3Po), 'D('D2),3D(°D;,'D2, DI)

2.23 (1)   2 22 1 23   RC C C   4 9   ；(2) 2 C1 ；(3) 2 ；(4)1；(5) 2 2 2 3 ( ) C C  ；(6)0 2.24 （2）无确定值，−6.8 eV，1/3；（3）无确定值， 2 3 ，2/3；（4）有确定值，0，0 2.25 （2）a0/3；（3）0 2.27 (1) 3.4eV；(2) 2 ；(3)0；(4) r/a0 (5)  + z (6) 2.28 (1) ；(2) n = 2, l = 0, m = 0；(3) E = 3.4 eV，|M| = 0，Mz = 0 2.29 C，E 2.30 (1)A, C；(2)A, B；(3)B, C 2.31 (1) 1 1 1 1 1 1 1 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) 2 (2) (2) (1) (2) s s s s s s           ；(2) E= 78.6eV 2.32 （1） 11 2 (1) (1) (2) (2) (3) (3)        ss s 或 11 2 (1) (1) (2) (2) (3) (3)        ss s ； （2） E= 204.03eV 2.33 I1= 11.46eV 2.34 E(1s22s1) = 204.03 eV，E(1s22p1) = 201.69 eV 2.35 |1s(1)(1)2s(2)(2)|，|1s(1)(1)2s(2)(2)|，|1s(1)(1)2s(2)(2)|，|1s(1)(1)2s(2)(2)| 2.38 (1) 4S、2D、2P (2) 4D、4P、4S、2D(2)、2P(2)、2S(2) (3)4P、2D、2P、2S (4)4P、4D、4F、2S、2P(2)、2D(3)、2F(2)、2G (5) 1S 3P 1D 1S 1S 3P 1D 3P 3P 5D, 5P, 5S, 3D, 3P, 3S, 1D, 1P, 1S 3F, 3D, 3P 1D 1D 3F, 3D, 3P 1G, 1F, 1D, 1P, 1S 3F 3F 5G, 5F, 5D, 3G, 3F, 3D, 1G, 1F, 1D 3H, 3G, 3F, 3D, 3 P 1G 1G 3H, 3G, 3F 1I, 1H, 1G, 1F, 1D 2.39 (1)5；(2)15；(3)4；(4)45；(5)675；(6)1350 2.40 (1) 6 ；(2) 2 ；(3) 6 ；(4) 2, 1, 0, 1, 2；(5)5 2.41 (1) 1S(1S0)； (2) 2P(2P3/2 2 P1/2)； (3) 1S(1S0), 3P(3P2, 3P1, 3P0), 1D(1D2)； (4) 1S(1S0), 3P(3P2, 3P1, 3P0), 1D(1D2), 3F(3F4, 3F3, 3F2), 1G(1G4)； (5) 1P(1P1),3P(3P2, 3P1, 3P0)； (6)1S(1S0), 3S(3S1), 1P(1P1),3P(3P2, 3P1, 3P0), 1D(1D2), 3D(3D3, 3D2, 3D1)

2.42第一种2.43未成对电子数：2/+1基支项：2+2Skm2.44(1)3Po:(2)3P2;(3)4S3/2:(4)6S5/2;(5)3F2:(6)3F4:(7)*F3/2;(8)4F9/2(9)5D42.465D4，7S3,6Ss/2,4F3/2第三章3.6H2t，，一个单电子键，键级1/2，顺磁性H2，，一个键，键级1，反磁性Li2，o～，，一个键，键级1，反磁性Be2，ioao2，键级为0，不能形成稳定分子。He2t，oo，一个叁电子键，键级1/2，顺磁性B2，[Be,J1元2，二个单电子元键，键级1，顺磁性C2，1g1a,2g,2g1元，，二个元键，键级2，反磁性N2，[Be,J1元,3g，，一个g键，二个元键，键级3，反磁性O2，[Be,Jo2元2p元2g，元2p元2p，，一个g键，二个叁电子元键，键级2，顺磁性F2，[Be,]o2p元p元p,元p元p,，一个键，键级1，反磁性Cl2：[Ne,J0元0元0m元元元元，，一个键，键级1，反磁性3.7（1)OF：（1g)(2g）(3g)(4g)(5g)(1元）(2元）3，一个g键，一个三电子元键，键级3/2，顺磁性(2)NO：（1g)(2)(3g)(4g)(1元）4(5)(2元)，1g，1元，二个三电子元键，键级5/2，顺磁性(3)CO：（1o)(2)(30)(4g)(1元）4(5g)，一个g键，二个元键，键级3，反磁性(4)CN：（1)(2g)(3g)(4g)(1元）(5g)，一个单电子g键，二个元键，键级5/2，顺磁性(5)HF：（1)(2g）(3α）(1元）*，一个键，键级1，反磁性3.8（1)02[Be,]02元2m元元2元2m：02：[Be102元元2m元2m02[Be,]02元m元m元2m元m：键级：0+>02>02-：键长：02+<02<02(2)OF: (1α)(20)(30)(40)(5)(1元)(2元): OFt: (1α)(20)(30)(40)(50)(1元)(2元)2;OF：(1)(2)(3α)(4)(5)(1元)(2元）：键级：OF+>OF>OF~：键长：OF+<OF<OF3.10（1)得电子变为AB-型负离子后比原来中性分子键能大的分子：C2，CN(2)失电子变为AB+型正离子后比原来中性分子键能大的分子：O2，F2，NO3.12 pr-ds(否): p-dy(元); d.2,2-d:2-2(8): d-2-d2(o); pr-p(π)3.13原子轨道3s3p-3dr3d,=3dxy3pr3py3d.23d.2,2101122001沿=轴对称类型（节面数）有14对轨道对符合对称性匹配：原子轨道对3s-3s3s3p=3s3d.23p-3d.23d,23d.23p-3p:3pr3praaaa分子轨道类型aa元原子轨道对3d.3dr3px-3dr3p,-3py3py-3dy3d-3dy-3dy-3dry3d,2.,23d.2,288分子轨道类型元元元元元

2.42 第一种 2.43 未成对电子数：2l+1 基支项： 2 2 1 2 l l S   2.44 (1) 3P0；(2) 3P2；(3) 4S3/2；(4) 6S5/2；(5) 3F2；(6) 3F4；(7) 4F3/2；(8) 4F9/2；(9) 5D4 2.46 5D4，7S3，6S5/2，4F3/2 第三章 3.6 H2 +, 1 1s ，一个单电子键，键级 1/2，顺磁性 H2, 2 1s ，一个键，键级 1，反磁性 Li2, 2 *2 2 11 2 s  s s ，一个键，键级 1，反磁性 Be2, 2 *2 2 *2 11 2 2 s  s ss ，键级为 0，不能形成稳定分子。 He2 +, 2 *1  1 1 s  s ，一个叁电子键，键级 1/2，顺磁性 B2, 2 2 [Be ]1 u ，二个单电子键，键级 1，顺磁性 C2, 22 2 24 112 21  g    u g uu ，二个键，键级 2，反磁性 N2, 4 2 2 [Be ]1 3  u g  ，一个键，二个键，键级 3，反磁性 O2, 2 2 2 *1 *1 22 2 2 2 2 [Be ] zxyxy  p  pppp ，一个键，二个叁电子键，键级 2，顺磁性 F2, 2 2 2 *2 *2 22 2 2 2 2 [Be ] zxyxy  p  pppp ，一个键，键级 1，反磁性 Cl2： 2 *2 2 2 2 *2 *2 2 333 3 3 3 3 [Ne ] zxyxy  s      sp p p p p ，一个键，键级 1，反磁性 3.7 (1)OF：(1)2(2)2(3)2(4)2(5)2(1)4(2)3，一个键，一个三电子键，键级 3/2，顺磁性 (2)NO：(1)2(2)2(3)2(4)2(1)4 (5)2(2)1，1，1，一个三电子键，键级 5/2，顺磁性 (3)CO：(1)2(2) 2(3)2(4)2(1)4 (5)2，一个键，二个键，键级 3，反磁性 (4)CN：(1)2(2) 2(3)2(4)2(1)4 (5)1，一个单电子键，二个键，键级 5/2，顺磁性 (5)HF：(1)2(2)2(3)2(1)4，一个键，键级 1，反磁性 3.8 (1)O2： 2 2 2 *1 *1 22 2 2 2 2 [Be ] pz px py px py ；O2 +： 2 2 2 *1 22 2 2 2 [Be ] pz px py px ； O2 ： 2 2 2 *2 *1 22 2 2 2 2 [Be ] pz px py px py ；键级：O2 + > O2 > O2 ；键长：O2 + < O2 < O2  (2) OF：(1)2(2)2(3)2(4)2(5)2(1)4(2)3；OF+：(1)2(2)2(3)2(4)2(5)2(1)4(2)2； OF- ：(1)2(2)2(3)2(4)2(5)2(1)4(2) 4；键级：OF+ > OF > OF；键长：OF+ < OF < OF 3.10 (1)得电子变为 AB型负离子后比原来中性分子键能大的分子：C2，CN (2)失电子变为 AB+型正离子后比原来中性分子键能大的分子：O2，F2，NO 3.12 px-dxy(否)；py-dyz()；dx2-y2-dx2-y2()；dz2-dz2()；px-px() 3.13 原子轨道 3s 3pz 3px 3py 3dz2 3dzx 3dyz 3dxy 3dx2-y2 沿 z 轴对称类型（节面数） 0 0 1 1 0 1 1 2 2 有 14 对轨道对符合对称性匹配： 原子轨道对 3s3s 3s3pz 3s3dz2 3pz3pz 3pz3dz2 3dz23dz2 3px3px 分子轨道类型        原子轨道对 3px3dxz 3py3py 3py3dyz 3dxz3dxz 3dyz3dyz 3dxy3dxy 3dx2-y23dx2-y2 分子轨道类型       

3.14（1)E<Ei<E2<En：（2）a/(a+a）：（3）b/(b+b）：（4)4含(A)原子轨道的成份多一些，含(B）原子轨道的成份多一一些：（5）这个化学键的电子云会偏向A原子V3V3V6V3V62113.15 V,=+2RV=Va2-6+3，6P.62V21V4=2Vp3.16（1)0.25:(2)2:（3)33.17(1)0.73:(2)0.71;(3)0.683.18(1) ,(1)α(1)(2)α(2)(2) 1,(1)α(1),(2)β(2)a,(3)α(3)或,(1)α(1)a,(2)β(2)oi,(3)β(3)3.23NF：1g-2g23g24g25g21元2元2，键级：2，顺磁性：NF+：1g22g23g24g25g21元*2元，键级：2.5，顺磁性：NF1g223g24g25g1元2元3，键级：1.5，顺磁性3.24G（B、D、E）、元（A、C、G)、对称性不匹配（F）第四章4.1(1)元3*，(2)元7，(3)元，(4)元8，(5)元910，(6)元8，(7)元3，(8)元3*，(9)无，(10)元1414,(11)元4，(12)元3(2个)，（13)元3(2个)，（14)元3(2个），(15)无，（16)元3(2个)，(17)元34,(18)元46，(19)元6，(20)元4，(21)元34.6(1)E,=α+V2β，E2=α,E=α-2β:+V2+=(w-V2+)(2) =(-)=(3) 0.828β:1.0250.3184.0.707C(4)0.51.04.70.828β，-0.828β，0.828β4.8 (1)Ei=α+2β,E2=E3=α-β(2）环丙烯正离子、自由基和负离子的离域能分别为-2β、一0一1(2-V2-)，=(2-w)(3) 4=(+2+V)=J3V6(4) 0.394.11(1)2个元3，(2)Ei=α+2β,E2=α+β,E3=α-βa-β#(3)(4）离域能-1.528β

3.14 (1) EI<E1<E2<EII；(2) 2 22 112 aaa /( )  ；(3) 2 22 112 bbb /( )  ；(4) I含1(A)原子轨道的成份多一些，II含2(B) 原子轨道的成份多一些；(5) 这个化学键的电子云会偏向 A 原子 3.15 1 1 3 2 2 x      s p ； 2 13 6 26 3 x y      s p p ； 3 13 6 2 26 6 2 x y z        s ppp ； 4 13 6 2 26 6 2 x y z        s ppp 3.16 （1）0.25；（2）2；（3）3 3.17 (1)0.73；(2)0.71；(3)0.68 3.18 （1） 1 1 (1) (1) (2) (2)    s s （2） * 11 1 (1) (1) (2) (2) (3) (3)      ss s 或 * 11 1 (1) (1) (2) (2) (3) (3)      ss s 3.23 NF：12223242521422，键级：2，顺磁性；NF+：12223242521421，键级：2.5，顺磁性；NF- ： 12223242521423，键级：1.5，顺磁性 3.24 （B、D、E）、（A、C、G）、对称性不匹配（F） 第四章 4.1 (1)3 4，(2)7 8，(3) 7 8，(4) 8 8 ，(5) 9 10，(6) 7 8，(7) 3 4，(8) 3 4，(9)无，(10) 1414， (11) 4 4，(12) 3 4(2 个)，(13) 3 4(2 个)，(14) 3 4(2 个)，(15)无，(16) 3 4(2 个)，(17) 3 4， (18) 4 6，(19) 4 6，(20)4 6，(21) 3 4 4.6 (1) 1 E    2 ，E2 = ， 3 E    2 ； (2) 1 1 23   1 2 2      2 13   1 2      3 1 23   1 2 2      ； (3) 0.828； (4) CCC 1.025 0.318 0.5 1.0 0.707 4.7 0.828，0.828，0.828 4.8 (1) E1=+2，E2=E3= (2) 环丙烯正离子、自由基和负离子的离域能分别为2、和 0 (3) 1 123   1 3     ， 2 123   1 2 6     ， 3 23   1 2      (4) 0.667 0.667 0.399 4.11 (1) 2 个3 4， (2) E1 =  + 2， E2 =  + ，E3 =    (3)    (4) 离域能1.528