《結(jié)構(gòu)化學(xué)》第五章習(xí)題

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》第五章習(xí)題 5001 NF3和NH3分子中， 鍵角∠FNF比∠HNH要 （a） ， 這是因?yàn)椋╞）。 5002 寫出下列分子的結(jié)構(gòu)式(標(biāo)明單鍵和多重鍵等鍵型)和立體構(gòu)型： (1) Al2Cl6 ，(2) HN3 ，(3) Fe(CO)3(h4- C4H4) ，(4) XeOF4 ，(5) XeF4 5003 NH3和PH3分子鍵角值大者為___________________分子。 5004 用價(jià)電子對(duì)互斥理論推斷： PF4+的構(gòu)型為_________________， 中心原子采用的雜化軌道為_____________________： XeF4的構(gòu)型為___________________，中心原子采用的雜化軌道為________________________。 5005 寫出下述分子中中心原子的雜化方式及分子的幾何構(gòu)型： HgCl2_________________： Co(CO)4-__________________： BF3___________________： Ni(CN)42-__________________。 5006 sp2(s，px，py)等性雜化軌道中，若和x軸平行，和y軸成30°，，，互成120°。請(qǐng)寫出滿足正交歸一化條件的三個(gè)雜化軌道表達(dá)式： ______________________________： ______________________________： ______________________________。 5007 O3的鍵角為116.8°，若用雜化軌道=c1+c2描述中心O原子的成鍵軌道，試按鍵角與軌道成分關(guān)系式cos=-c12/c22，計(jì)算： (1) 成鍵雜化軌道中c1和c2值； (2) 2s和2p軌道在雜化軌道中所占的比重。 5008 已知 H2O 的鍵角為104.5°，O原子進(jìn)行了不等性sp3雜化，其中兩個(gè)與氫原子成鍵的雜化軌道中，O原子的p成分的貢獻(xiàn)為：------------------------------ ( ) (A) 0.21 (B) 0.80 (C) 0.5 (D) 0.75 ( 已知鍵角和軌道成分的關(guān)系式為 cos= -c12/c22 ) 5009 實(shí)驗(yàn)測(cè)得乙烯(C2H4)分子∠CCH=121.7°，∠HCH=116.6°，分子處在xy平面，C═C軸和x軸平行。 試計(jì)算C 原子 sp2雜化軌道的系數(shù)。 ( 已知鍵角和軌道成分的關(guān)系式為 cos=-c12/c22 ) 5011 判斷：在形成CH4分子的過程中， C原子的2p軌道和H原子的1s軌道組合成sp3雜化軌道。------------------------------ ( ) 5012 sp2等性雜化是指同一雜化軌道中s成分和p成分相等。這一說法是否正確？ 5013 等性的d2sp3雜化的雜化軌道波函數(shù)的一般形式為：-------------( ) (A) = ++ (B) =1/2+1/4+1/3 (C) =1/6+1/2+1/3 (D) =++ 5015 雜化軌道是：------------------------------------------------- ( ) (A) 兩個(gè)原子的原子軌道線性組合形成一組新的原子軌道 (B) 兩個(gè)分子的分子軌道線性組合形成一組新的分子軌道 (C) 兩個(gè)原子的原子軌道線性組合形成一組新的分子軌道 (D) 一個(gè)原子的不同類型的原子軌道線性組合形成的一組新的原子軌道 5016 定域分子軌道模型和價(jià)鍵理論對(duì)于成鍵區(qū)電子運(yùn)動(dòng)的描述是完全相同的。這一說法是否正確？ 5018 寫出下列分子休克爾行列式。(用x表示，x=(a-E)/b，自己給原子編號(hào)) (1) CH3—CH═CH—CH3 (2) CH2═CH—CH═CH2 (3) 5019 已知烯丙基陽離子的三個(gè)p分子軌道為： (A=1/2， B=1/) 問親電反應(yīng)發(fā)生在哪個(gè)原子上：------------------------------------ ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 1，3 (E) 1，2，3 5020 Huckel 行列式有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (A) 行列式的階由參加離域大p鍵的原子數(shù)決定 (B) 行列式的主對(duì)角元為a-E (C) 行列式的非對(duì)角元為b和0，且b的分布總是緊挨著主對(duì)角元a-E (D) 如有雜原子參加， 諸a，b須分別標(biāo)記清楚 上述說法有錯(cuò)誤的是：------------------------------------ ( ) 5021 試用HMO法求丙二烯雙自由基 H═C═H的 (1) 電子分子軌道能級(jí)能量； (2) 離域能； (3) 分子軌道波函數(shù)； (4) 鍵鍵級(jí)。 5022 在三次甲基甲烷分子中， 中心C原子與鄰近三個(gè)次甲基組成大p鍵。試證明中心C原子的鍵級(jí)為4.732。 5024 環(huán)丙烯基的三個(gè)C原子各位于等邊三角形的頂點(diǎn)上，p分子軌道可用C原子的2pz軌道的線性組合， 用Huckel MO法確定該p鍵的波函數(shù)和能級(jí)。 5025 用HMO法計(jì)算H═C═H雙自由基的p電子的分子軌道和能量，并作出分子圖。 5026 若環(huán)丁二烯是平面正方形構(gòu)型， 用HMO求其p電子能級(jí)及其最低能級(jí)的分子軌道。 5027 試用HMO法求環(huán)丁二烯C4H4的p分子軌道和能級(jí)， 再求其共軛能， 由此預(yù)測(cè)： (1) 該分子的穩(wěn)定性如何(需要簡(jiǎn)單說明)； (2) 該分子的基態(tài)是三重態(tài)還是單態(tài)？ 5028 畫出下列久期行列式對(duì)應(yīng)的共軛分子碳原子骨架： [ x=(a-E) / b ] 5029 利用分子的對(duì)稱性， 求環(huán)丁二烯分子的大p鍵分子軌道和能量。 5030 求烯丙基陽離子(CH2CHCH2)+的電荷密度、鍵級(jí)、自由價(jià)和分子圖。已知： 5031 乙烯的吸收光譜l極大約為193nm， 而丁二烯的l極大約為217nm。 (1) 用HMO法計(jì)算出乙烯和丁二烯能級(jí)； (2) 根據(jù)以上結(jié)果，定性說明為什么 l極大(丁二烯)> l極大(乙烯) (設(shè)丁二烯、乙烯中的b相等) (3) 用前線軌道理論討論，在加熱條件下，順－丁二烯和乙烯二分子進(jìn)行環(huán)加成的可能性如何？ 5032 用HMO求烯丙基分子( ) p電子能級(jí)和分子軌道。 5033 用 Huckel MO 法， 求烯丙基的 (1) p電子能級(jí)； (2) p分子軌道； (3) 電荷密度； (4) 鍵級(jí)。 5035 已知丁二烯的四個(gè)p分子軌道為： 則其第一激發(fā)態(tài)的鍵級(jí)P12，P23為何者？(p鍵級(jí)) ---------------------------------- ( ) P12 P23 (A) 2AB 2B2 (B) 4AB 2(A2+B2) (C) 4AB 2(B2-A2) (D) 0 2(B2+A2) (E) 2AB B2+A2 5036 基態(tài)丁二烯有一電子從最高成鍵軌道激發(fā)到最低反鍵軌道， 求此激發(fā)態(tài)丁二烯的電荷密度、鍵級(jí)、自由價(jià)和分子圖。已知： 5037 在HMO法中 是因?yàn)榕c正交歸一。這種說法是否正確？ 5038 (1) 寫出N3-的幾何構(gòu)型、成鍵情況； (2) 用HMO法計(jì)算出N3-中離域p鍵的離域能(不用公式直接代)； (3) 寫出N3-中離域鍵的波函數(shù)形式。 5039 試用HMO法計(jì)算基態(tài)戊二烯基負(fù)離子的總能量和離域能。 5040 用HMO法處理環(huán)戊二烯基負(fù)離子，其久期方程的解 x=-2，-0.618，-0.618，1.618，1.618。 求：(1) 鍵能，(2) 離域能。 5041 用HMO法對(duì)丁二烯進(jìn)行分析，計(jì)算用a和b表示的軌道能級(jí)，已知丁二烯最前二個(gè)光電子譜帶是 9.03eV 和 11.46eV，計(jì)算b值。 5042 在用HMO法計(jì)算共軛分子各碳原子的自由價(jià)時(shí)，都以三次甲基甲烷自由基中心碳原子的總鍵級(jí) 4.732 為最大成鍵度?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)雙自由基H=C=H 中心碳原子的成鍵度更大， 請(qǐng)用HMO法計(jì)算之。 5048 已知富烯的三個(gè)能量最低的p軌道為： 1=0.245f1+0.523f2+0.429(f3+f6)+0.385(f4+f5) 2=0.5(f1+f2)-0.5(f4+f5) 3=0.602(f3-f6)+0.372(f4-f5) 若用親核試劑與其反應(yīng)， 則反應(yīng)位在：------------------------------------ ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3，6 (D) 4，5 (E) 都可能 5049 用HMO法計(jì)算 分子的p軌道能級(jí)以及基態(tài)時(shí)的離域能。 5050 已解得苯分子的三個(gè)已占p分子軌道如下， 試求苯的分子圖。 1=1/(f1+f2+f3+f4+f5+f6) 2=1/ (2f1+f2-f3-2f4-f5+f6) 3=1/ (f2+f3-f5-f6) 5051 試用HMO法確定基態(tài)戊二烯基負(fù)離子的 HOMO 和 LUMO 波函數(shù)，并標(biāo)出這兩個(gè)軌道的節(jié)面位置。 5052 由HMO法計(jì)算可得環(huán)戊二烯基的五個(gè)p軌道的能量分別為：E1=a+2b，E2=E3=a+0.618b， E4=E5=a-1.618b，試求基組態(tài)時(shí)的最高占有軌道波函數(shù)，并標(biāo)出節(jié)面位置。 5053 在用HMO法處理某共軛分子時(shí)，它的久期行列式為： 試給出該共軛分子的結(jié)構(gòu)式 (只畫出s骨架) 。 5054 試用HMO法計(jì)算環(huán)丁二烯基組態(tài)時(shí)的離域能。 5055 `試用HMO法計(jì)算CH2═CH—CH═CH—H2基態(tài)次高被占軌道的p軌道波函數(shù)。 5056 氯乙烯 (CH2CHCl)中，大p鍵是__________， 該分子屬于__________點(diǎn)群。 5057 下列分子含有什么離域p鍵？ (1) H—C≡C—C≡C—H； (2) H—C≡C—C≡C—Cl； (3) C6H5O-； (4) C6H5COO- (5) BF3 5058 2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在離域p鍵，它是：--------- ( ) (A) (B) (C) (D) (E) 5059 下列氯化物中， 哪個(gè)氯的活潑性最差？--------------------------------- ( ) (A) C6H5Cl (B) C2H5Cl (C) CH2═CH—CH2Cl (D) C6H5CH2Cl (E) CH2═CHCl 5060 畫出結(jié)構(gòu)式以表示 NO2， NO2+ 和 NO2- 中的離域p鍵， 估計(jì) N—O 鍵的相對(duì)強(qiáng)度。 5061 有一物質(zhì)經(jīng)化學(xué)分析確定分子式為C2H2Cl2， 紫外光譜證明存在p─→p*吸收，問此物質(zhì)可能有幾種異構(gòu)體？計(jì)算并比較它們的偶極矩大小。 5062 環(huán)己二烯開環(huán)反應(yīng)，加熱條件下是_____________旋開環(huán)。 5063 試用前線軌道理論說明，C2H4+ Br2→ CH2Br—CH2Br不可能是基元反應(yīng)。 5064 判斷：[4，4]環(huán)加成反應(yīng)，光照是對(duì)稱性允許的。---------------- ( ) 5065 從反應(yīng)前后鍵型的變化估計(jì)： (1) 2H2+ O2→ 2H2O 是_________熱反應(yīng)， 因?yàn)開______________； (2) N2+ 3H2→ 2NH3是__________熱反應(yīng)， 因?yàn)開______________。 5066 己三烯光照時(shí)， 應(yīng)發(fā)生_____________旋環(huán)合。 5067 試用前線軌道理論解釋： 為什么乙烯加氫反應(yīng)必須在催化劑存在情況下才能進(jìn)行？ C2H4+ H2 C2H6 5068 判斷： CH2═CH2+ H2─→ CH3—CH3是不是基元反應(yīng)？------------ ( ) 5069 在CO2，CO和丙酮分子中，C—O鍵鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)的是：----------------------------- ( ) (A) CO2 (B) CO (C) 丙酮 5070 H2的光譜解離能是D0=4.46？eV，零點(diǎn)能為h0=0.26？eV， 由此計(jì)算 H2， D2， HD和 T2(氚)的 D0 。 5071 已知 Cl2分子的鍵能為 242 kJ/mol， 而 Cl 原子和 Cl2分子的第一電離能分別為1250 kJ/mol和1085 kJ/mol， 試計(jì)算 Cl2+的鍵能。 5072 當(dāng)代表a原子的 i 原子軌道時(shí)， 是 -------------------------------- ( ) 5073 如果把苯分子的6個(gè)p電子看作是在一個(gè)半徑為r的圓環(huán)上運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立粒子， 試求其波函數(shù)和能量。若苯分子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的吸收的中心在2000Å附近， 則苯環(huán)的半徑r為多少？ 5074 討論下列分子的構(gòu)型： (1) XeF4 (2) XeO4 (3) XeO3 (4) XeOF2 (5) XeOF4 5075 用價(jià)電子對(duì)互斥理論說明下列分子和離子的形狀和點(diǎn)群： SO32-； SO3； XeOF4； NO2+； NO2 5076 根據(jù)你的知識(shí)，計(jì)算伸展的 n-C21H44分子的長(zhǎng)度。 5078 下列核中哪些不能用來作為 NMR 的研究對(duì)象？------------------------------- ( ) (A)13C (B) 14N (C) 12C (D)1H 5079 產(chǎn)生 ESR 與 NMR 所需的無線電波的波長(zhǎng)：------------------------------- ( ) (A) 兩者都一樣 (B) ESR 所需無線電波比 NMR 的短 (C) 與 B 相反 (D) 都不對(duì) 5080 要測(cè)得某物質(zhì)的質(zhì)子 NMR 譜， 若儀器的操作頻率為 100 兆周/秒， 問需多大的磁場(chǎng)強(qiáng)度才能共振。 ( gN=5.5854，b=5.0508×10-27 J/T ) 5081 在 90% 乙醇水溶液的質(zhì)子磁共振譜圖中，—OH，—CH2—，—CH3 中質(zhì)子所產(chǎn)生的三組峰中的小峰數(shù)分別為：------------------------------- ( ) (A) 1， 3， 4 (B) 3， 8， 3 (C) 3， 3， 8 (D) 1， 4， 3 5082 下列質(zhì)子的化學(xué)位移d值大小順序?yàn)椋?------------------------------ ( ) (1) 醛基質(zhì)子 (2) 烯烴質(zhì)子 (3) 炔烴質(zhì)子 (A) 1>2>3 (B) 1>3>2 (C) 3>2>1 (D) 2>3>1 5083 在乙醇 (含痕量酸) 核磁共振氫譜中， CH2 因受鄰近 CH3 中三個(gè)氫核的自旋偶合作用而使譜峰分裂成四重峰， 但 CH2 譜峰不會(huì)受同碳質(zhì)子和 OH 質(zhì)子的進(jìn)一步分裂， 其原因是什么？ 5084 自旋量子數(shù)為I 的原子核在外磁場(chǎng)中能級(jí)分裂成 _____ 個(gè)能級(jí)，有機(jī)化合物的核磁共振譜主要是 _____ 核和_________核的磁共振譜。 5085 順磁共振的超精細(xì)結(jié)構(gòu)是由何種相互作用引起的？ -------------- ( ) (A) 電子自旋─電子自旋 (B) 核自旋─核自旋 (C) 電子軌道─電子自旋 (D) 電子自旋─核自旋 5086 下述分子中具有較高電離能的分子為：------------------------------- ( ) (A) 乙烯 (B) 乙烷 (C) 丙烷 5087 非極性分子中的化學(xué)鍵------------------------------- ( ) (A) 都是非極性鍵 (B) 都是極性鍵 (C) 可有極性鍵和非極性鍵 5088 環(huán)狀 H6B3N3分子是：------------------------------- ( ) (A) 飽和分子 (B) 共軛分子 (C) 非平面分子 (D) 極性分子 5089 CH4，NH3和H2O三個(gè)分子中，鍵角∠HXH分別是109.5°，107.3°，104.5°，試解釋為什么CH4的鍵角最大，NH3其次，而H2O的鍵角最小。 5090 確定下列分子或離子的幾何構(gòu)型： NO2-， NO2+， XeF4， (CH3)2SnF2， CO(NH2)2 5091 已知配位化合物MA4B2的中心原子M是d2sp3雜化，該配位化合物的異構(gòu)體數(shù)目及相應(yīng)的分子點(diǎn)群為：------------------------------- ( ) (A) 2，C`2v，D4h (B) 3，C3v，D4h，D2h (C) 2，C3v，D4h (D) 4，C2v，C3v，D4h，D2h 5092 乙醇的核磁共振譜有幾組：------------------------------- ( ) (A) 3 (B) 2 (C) 4 (D) 1 (E) 5 5093 如何解釋周期表中V族元素氫化物的下列性質(zhì)的變化規(guī)律： NH3 PH3 AsH3 SbH3 ∠HXH 107.2° 93.3° 92° 91° 5094 什么叫分子間作用力？它包括哪些內(nèi)容？ 什么叫范德華力？它包括哪些力？ 5095 為什么羧酸、苯酚呈酸性，而苯胺、酰胺呈堿性？ 5096 離域p鍵可分為正常離域p鍵，如__________分子中存在_________；多電子離域p鍵，如__________分子中存在_________；缺電子離域p鍵，如__________分子中存在_________。 5097 HgCl2中Hg的原子軌道采取___________雜化，生成_______個(gè)______離域p鍵。 5098 ClF3的分子構(gòu)型可能是平面三角型，也可能是T形，這兩種構(gòu)型哪一種比較穩(wěn)定？ 5099 ICl4-有兩種可能的構(gòu)型：平面正方形和變形四面體，問ICl4-的穩(wěn)定構(gòu)型應(yīng)是哪一種？簡(jiǎn)述理由。 5100 試用前線軌道理論討論下面的反應(yīng)是否可以進(jìn)行： C2 + H2──→HC≡HC 5102 何謂肽鍵？畫出肽鍵( )中原子軌道疊加示意圖。 5103 試比較下列分子中 C—O 鍵鍵長(zhǎng)， 并說明理由： (a) CO2 (b) CO (c) CH3COCH3 5104 指出下列分子離域p鍵的類型： (a) 三硝基甲苯 (b) 苯醌 (c) 對(duì)-苯醌一圬 (d) BF3 (e)對(duì)-硝基苯氧負(fù)離子 5105 C2N2為線型分子， 試分析其成鍵情況、大p鍵類型、成鍵p軌道的對(duì)稱性及分子的磁性。 5106 分子間的范德華力是隨下列哪一個(gè)量值增加而增加？---------------------------------- ( ) (A) 溫度 (B) 體積 (C) 范德華半徑 (D) 電離能 (E) 電子數(shù) 5107 (BN)x和石墨是等電子體， 但為什么兩者的光學(xué)和電學(xué)性能顯著不同？ 5108 平面構(gòu)型的奧(C10H8) 為什么會(huì)有極性？ 5109 圖中(a)和(b)示出了h－降冰片烯陰離子和陽離子的前線軌道，試說明它們的相對(duì)穩(wěn)定性。 5110 寫出苯、氯乙烯、丙烯基陽離子的離域p鍵。 5111 NH3和BCl3可以生成配合物。 試說明其成鍵情況、幾何構(gòu)型。 5112 指出下列分子(或離子)的幾何構(gòu)型和雜化軌道類型： (a)SF6 (b)Au(CN)4- (c)NO3- (d)BCl3 (e)NH3 5113 指出下列分子的p鍵類型： (a)  (b) (c) 5114 指出下列分子的p鍵類型： 5115 指出下列分子的p鍵類型： 5116 指出下列分子的大p鍵類型： (a) CH2═C═O (b) C6H5Cl (c)C6H5CN (d)C6H5CH═CHC6H5 (e)CO(NH2)2 5117 已知三個(gè)氯化物：(a)C6H5CH2Cl，(b) ( C6H5)2CHCl，(c) (C6H5)3CCl。 (1) 說明氯原子活潑的原因； (2) 哪個(gè)化合物中的氯最活潑？為什么？ 5118 試比較酸性并說明理由： (a) ROH (b) C6H5OH (c)RCOOH (d)CH2═CHOH (b) (e) O═CH—CH═CH—CH═CH-OH 5119 NO2是V型分子，試分析其成鍵情況并說明其磁性。 5120 指出BF3和 NF3 的幾何構(gòu)型并分析其成鍵情況。 5121 用前線軌道理論說明，Ag+與苯生成的電子授受型配合物的穩(wěn)定構(gòu)型應(yīng)是下列哪一種？ 5122 HgCl2可形成什么離域p鍵？ 畫出生成此種離域p鍵的原子軌道疊加示意圖？ 5123 苯分子的p電子可以處理為繞半徑為a的圓環(huán)中自由轉(zhuǎn)動(dòng)的電子(自由電子環(huán)勢(shì)箱模型)。試根據(jù)此模型：(1)寫出Schrodinger方程并求解， (2)畫出p電子能級(jí)圖并與HMO法的結(jié)果相比較，(3)利用上述能級(jí)圖解釋4m+2芳香性規(guī)則，(4)取a=139？pm(苯中C—C鍵長(zhǎng))，計(jì)算苯的波長(zhǎng)最長(zhǎng)吸收峰(第一吸收峰)的位置。 5124 R4NOH是強(qiáng)堿， 而R3NHOH和氨水都是弱堿， 試用氫鍵理論解釋之。 5125 區(qū)別 和 的結(jié)構(gòu)最好用哪種方法？ (A) 紫外可見光譜 (B) 紅外光譜 (C) 順磁共振 (D) 拉曼光譜 5126 預(yù)期下列哪一種化合物能吸收波長(zhǎng)最長(zhǎng)和波長(zhǎng)最短的光，只考慮p→p*躍遷。 CH2   A B C 5127 試分析下列分子中的成鍵情況，指出C-Cl鍵鍵長(zhǎng)大小次序并說明理由。 (a) CH3Cl (b) H2C═CHCl (c) CH≡CCl 5128 簡(jiǎn)述何謂離域分子軌道。 5129 已知S8分子的解離能[指S8(g)→8S(g)]為2130kJ·mol-1，H2S分子的解離能[指H2S(g)→2H(g)+S(g)]為735kJ·mol-1。. 試估計(jì)反應(yīng)H2S2(g)→2H(g)+2S(g) 所需要的能量， 并與實(shí)驗(yàn)值984kJ·mol-1比較。 5130 簡(jiǎn)述何謂分子圖。 5131 H2O2(g)的生成焓DHf= -133kJ·mol-1， O-H鍵鍵能為463kJ·mol-1， H2 和O2的解離能分別為436kJ·mol-1和495kJ·mol-1，試求O—O鍵鍵能。為什么不用O2分子的解離能作為O—O鍵鍵能？ 5132  的紫外可見光譜吸收波長(zhǎng)與苯相似，   的紫外可見光譜吸收波長(zhǎng)比苯大得多， 試從離域p鍵和空間阻礙加以解釋。 5133 某一化合物可能是下列兩種結(jié)構(gòu)之一： (a) (b)   如何利用紫外可見光譜進(jìn)行判斷？ 5134 苯胺的紫外可見光譜和苯差別很大，但其鹽酸鹽的光譜卻和苯很相似。說明理由。. 5135 己烷脫氫變?yōu)榄h(huán)己烷是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)，試估算其反應(yīng)熱。已知C—C，C—H的鍵能和H2 的離解能分別為3