反磁性

一、单项选择题(每小题1分)

1.σ型分子轨道的特点是()

a.能量最低b.其分布关于键轴呈圆柱形对称

c.无节面d.由s原子轨道组成

答案：b.

2.F

2

+，F

2

，F

2

-的键级顺序为()3/2,1,1/2

a.F

2

+>F

2

>F

2

-b.F

2

+

2

2

-

c.F

2

>F

2

->F

2

+d.F

2

2

-

2

+

答案：a.

3.分子轨道的含义是()

a.分子空间运动的轨迹

b.描述分子电子运动的轨迹

c.描述分子空间轨道运动的状态函数

d.描述分子中单个电子空间运动的状态函数

答案：d.

4.π型分子轨道的特点是()

a.分布关于键轴呈圆柱形对称

b.有一个含键轴的节面

c.无节面

d.由p原子轨道组成

答案：b.

5.F

2

+，F

2

，F

2

-的键长顺序为()

a.F

2

+>F

2

>F

2

-b.F

2

+

2

2

-

c.F

2

>F

2

->F

2

+d.F

2

2

-

2

+

答案：b.

分子的一个成键轨道

OC

cc

21

，且|c

1

|>|c

2

|，此

分子轨道中电子将有较大的几率出现在()

a.C核附近b.O核附近

两核连线中点两核之间

答案：a.

7.由分子轨道法比较O

2

+，O

2

，O

2

-的键长顺序为()

a.O

2

+>O

2

>O

2

-b.O

2

+

2

2

-5/223/2

c.O

2

>O

2

->O

2

+d.O

2

2

-

2

+

答案：b.

8.比较O

2

+，O

2

，O

2

-的键级顺序为()

a.O

2

+>O

2

>O

2

-b.O

2

+

2

2

-

c.O

2

>O

2

->O

2

+d.O

2

2

-

2

+

答案：a.

分子的一个成键轨道

ON

cc

21

，且|c

1

|>|c

2

|，

此分子轨道中电子将有较大的几率出现在()

a.N核附近b.O核附近

两核连线中点两核之间

答案：a.

10．通过变分法计算得到的微观体系的能量总是()

33.等于真实体系基态能量

b.大于真实体系基态能量

c.不小于真实体系基态能量

d.小于真实体系基态能量

答案：c.

11.下列分子(或离子)哪个是顺磁性的()

a.F

2

b.B

2

.N

2

答案：b.

12.O

2

的最高占据轨道(HOMO)是()

a.3

g

b.1

u

c.1

g

d.3

u



答案：c.

13.N

2

的最低空轨道(LUMO)是()

a.3

g

b.1

u

c.1

g

d.3

u



答案：c.

14.以z轴为键轴，按对称性匹配原则，下列各对原子轨道能组

成分子轨道的是()

a.s,dxyb.p

x,

dz2c.p

y

,dz2d.p

z

,dz2

答案：d.

15.按MO理论处理，下列键级顺序哪个正确()

a.F

2

+>F

2

>F

2

-b.F

2

+

2

2

-

c.O

2

+

2

2

-d.N

2

+

2

2

-

答案：a.

16.含奇数个电子的分子或自由基在磁性上()

a.一定是反磁性b.一定是顺磁性

c.可为顺磁性或反磁性d.不确定

答案：b.

17.下列分子的键长次序正确的是()

->OF>OF+>OF->OF+

+>OF>->OF+>OF

答案：a.

18.下列分子(或离子)中，哪些是反磁性的()

a.O

2

+b.O

2

－.O

2

答案：c.

19.下列说法中，不是LCAO-MO三个原则的是：

a.能量相近b.能量最低

c.对称性匹配d.最大重叠

答案：b.

20.H

2

+的

Rrr

H

ba

111

2

1

ˆ2时，已采用的下列处理

手段是()

a.单电子近似b.变量分离

c.定核近似d.中心力场近似

答案：c.

21.用紫外光照射某双原子分子，使该分子电离出一个电子。如

果电子电离后该分子的核间距变短了，则表明该电子是()

a.从成键MO上电离出的

b.从非键MO上电离出的

c.从反键MO上电离出的

d.不能断定是从哪个轨道上电离出的

答案：c.

22.下列分子中呈反磁性的是()

a.B

2

.O

2

答案：c

二、多项选择题(每小题2分)

1.下列分子(或离子)哪些是顺磁性的()

a.F

2

b.B

2

c.O

2

＋d.N

2

答案：b,c

2.下列分子(或离子)中，哪些是反磁性的()

a.F

2

b.B

2

c.O

2

+d.N

2

答案：a,d,e

3.H

2

+的

Rrr

H

ba

111

2

1

ˆ2时，已采用的下列处理手

段是()

a.单电子近似b.原子单位

c.定核近似d.中心力场近似

e.变量分离

答案：b,c

4.下列为LCAO-MO理论的基本原则是()

a.能量相近b.能量最低c.对称性匹配

d.正交归一e.最大重叠

答案：a,c,e

三、填空题(每小题1分)

1.O

2

的最高占据轨道为1π

g

，用图示标出其上电子排布应为

_________。答案：

2．LCAO－MO三原则为能量相近、对称性匹配和

________________________。

答案：最大重叠

3.变分原理可表示为

0



















d

d

，式中称为变分函

数，E

0

是体系的___________。答案：基态能量

4.原子轨道线性组合成分子轨道的原则是_______________，对

称性匹配原则和最大重叠原则。答案：能量相近

5.N

2

的最高占据轨道为_______________。答案：3

g



6.重叠积分S

ij

表明原子轨道的______________。答案：重叠程

度

7.σ型分子轨道的特点是_________________________。答案：关

于键轴呈圆柱形对称

8.π型分子轨道的特点是_____________________________。

答案：关于包含键轴的平面是反对称的

9.分子轨道是描述_________________________的状态函数。

答案：分子中单个电子空间运动的

10.F

2

+，F

2

，F

2

-的键长顺序为______________。答案：F

2

+

2

2

-

11.N

2

为_____(顺或反)磁性分子。答案：反

12.



2

O、

2

O、



2

O的键能顺序为______________。答案：



2

O>

2

O>



2

O

13.O

2

的最高占据轨道为1π2

g

，为_____(填顺或反)磁性分子。

答案：顺

14.H

2

+的哈密顿算符______________。答案：

Rrr

H

ba

111

2

1

ˆ2

15.电子按照能量最低原则、______________、洪特规则填充在分

子轨道中。

答案：保里原理

四、判断对错并说明理由(每小题2分)

1．MO理论采用了单电子近似，所以不考虑电子的相互作用。

答案：错,MO理论采用了单电子近似，只是电子排斥能项仅与

该电子坐标有关，而不是忽略电子之间的相互作用。

2．具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子,所以只有含奇数个

电子的分子才能是顺磁性的。

答案：错,含偶数个电子的分子，只要有未成对电子，也表现顺

磁性，如O

2

3．N

2

分子基态的最高占据轨道是型轨道。

答案：对,N

2

分子基态的最高占据轨道是3

g

轨道。

4．LCAO-MO的三个基本原则是正交、归一、平方可积。

答案：错，LCAO-MO的三个基本原则是能量相近、最大重叠、

对称性匹配。

5.O

2

分子基态的最高占据轨道1

2

g

,所以O

2

分子为反磁性分

子。

答案：错，O

2

分子基态的最高占据轨道1

2

g

,因1

g

轨道包含

两个简并轨道，所以O

2

分子为顺磁性。

五、简答题(每小题5分)

-MO的三个基本原则是什么？

答案：能量相近原则(2分)、最大重叠原则(2分)、对称性匹配原

则(1分)

2.画出H与Li形成HLi分子的分子轨道能级图，标明轨道标号

及电子占据情况

答案：HLi分子轨道示意图

注：H、Li原子组态各1分，HLi电子组态3分，标明分子轨道

类型1分。

3.说明下列分子或离子是顺磁性还是反磁性，为什么？

B

2

、N

2

、O

2

、



2

F、CO

答案：

B

2

KK2

2

g

2

2

u

1

2

u

顺磁性(1分)

N

2

KK2

2

g

2

2

u

1

4

u

3

2

g

反磁性(1分)

O

2

KK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

2

g

顺磁性(1分)



2

FKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

4

g

3

1

u

顺磁性(1分)

CO1σ22σ23σ24σ21π45σ2反磁性(1分)

4.试由分子轨道法比较



2

F、

2

F、



2

F的键长、键能顺序。

答案：



2

FKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

4

g

3

1

u

键级=0.5(1分)

2

FKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

4

g

键级=1(1分)



2

FKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

3

g

键级=1.5(1分)

键级越大，键能越大，键长越短，因此

键能



2

F>

2

F>



2

F(1分)

键长



2

F>

2

F>



2

F(1分)

5.试由分子轨道法比较



2

O、

2

O、



2

O的键长、键能顺序。

答案：



2

OKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

3

g

键级=1.5(1分)

2

OKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

2

g

键级=2(1分)



2

OKK2

2

g

2

2

u

3

2

g

1

4

u

1

1

g

键级=2.5(1分)

键级越大，键能越大，键长越短，因此

键能



2

O>

2

O>



2

O(1分)键长



2

O>

2

O>



2

O(1分)

6．写出定核近似下H

2

的哈密顿算符(用a.u表示)

答案：

Rrrrrr

H

bbaa

ba

111111

2

1

2

1

ˆ

122121

2

2