2025年大學(xué)化學(xué)（結(jié)構(gòu)化學(xué)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共6題，每題5分，每題只有一個選項符合題意）1.下列關(guān)于量子數(shù)的說法，正確的是（）A.主量子數(shù)n可以取任意正整數(shù)B.角量子數(shù)l的取值范圍是0到n-1C.磁量子數(shù)m的取值范圍是0到lD.自旋量子數(shù)ms只能取1/2答案：B2.下列分子中，屬于極性分子的是（）A.CO?B.BF?C.CH?D.NH?答案：D3.下列晶體中，屬于離子晶體的是（）A.金剛石B.干冰C.氯化鈉D.銅答案：C4.下列原子軌道中，能量最高的是（）A.3sB.3pC.3dD.4s答案：C5.下列分子的空間構(gòu)型為平面三角形的是（）A.SO?B.NH?C.H?OD.CH?答案：A6.下列關(guān)于分子軌道理論的說法，錯誤的是（）A.分子軌道由原子軌道線性組合而成B.分子軌道分為成鍵軌道和反鍵軌道C.電子在分子軌道中的填充遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則D.分子軌道理論只能解釋分子的穩(wěn)定性，不能解釋分子的磁性答案：D第II卷（非選擇題共70分）（總共4題，每題10分）7w1.簡述量子力學(xué)中的態(tài)疊加原理，并舉例說明其在結(jié)構(gòu)化學(xué)中的應(yīng)用。8w1.寫出基態(tài)碳原子的電子組態(tài)，并說明其價電子數(shù)和價層電子構(gòu)型。9w1.解釋分子間作用力的類型及其產(chǎn)生的原因，并比較它們的相對大小。10w1.畫出CO?分子的路易斯結(jié)構(gòu)式，并說明其化學(xué)鍵類型和分子的空間構(gòu)型。（總共2題，每題15分）11w2.已知某晶體的晶胞參數(shù)a=5.0?，b=6.0?，c=7.0?，α=90°，β=90°，γ=120°，試計算該晶體的體積。12w2.用分子軌道理論解釋O?分子的磁性，并計算其鍵級。（總共2題，每題20分）13w3.材料：有A、B、C三種元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；B元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；C元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1/半。A、B兩元素能形成多種化合物，其中一種化合物的化學(xué)式為AB?，該化合物的分子結(jié)構(gòu)呈直線形。C元素的單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)，生成一種堿和一種氣體。問題：寫出A、B、C三種元素的名稱，并畫出AB?分子的結(jié)構(gòu)示意圖。14w3.材料：某金屬晶體的原子堆積方式為面心立方最密堆積，晶胞參數(shù)為a。問題：計算該金屬晶體的原子半徑和空間利用率。（總共2題，每題25分）15w4.材料：有一化合物，其化學(xué)式為AB?，A的原子序數(shù)為13，B的原子序數(shù)為9。問題：畫出該化合物的路易斯結(jié)構(gòu)式，指出其化學(xué)鍵類型和分子的空間構(gòu)型，并說明該化合物是極性分子還是非極性分子。16w4.材料：已知某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（此處無圖，假設(shè)為簡單立方結(jié)構(gòu)），晶胞邊長為a。問題：計算該晶體的密度，若該晶體為金屬晶體，其原子半徑為多少？答案：7.態(tài)疊加原理：若ψ?和ψ?是體系的兩個可能狀態(tài)，則它們的線性組合ψ=c?ψ?+c?ψ?（c?、c?為任意常數(shù)）也是體系的一個可能狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中，如分子軌道是由原子軌道線性組合而成，體現(xiàn)了態(tài)疊加原理。例如，H?分子的分子軌道就是由兩個H原子的1s軌道線性組合而成。8.基態(tài)碳原子的電子組態(tài)為1s22s22p2。價電子數(shù)為4個，價層電子構(gòu)型為2s22p2。9.分子間作用力包括色散力、誘導(dǎo)力和取向力。色散力是由于分子瞬間偶極產(chǎn)生的，存在于所有分子之間；誘導(dǎo)力是由誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間的作用產(chǎn)生的，存在于極性分子與非極性分子之間以及極性分子與極性分子之間；取向力是由固有偶極之間的作用產(chǎn)生的，只存在于極性分子與極性分子之間。相對大小：色散力一般是主要的，誘導(dǎo)力次之，取向力較小。10.CO?分子的路易斯結(jié)構(gòu)式為O=C=O。化學(xué)鍵類型為兩個碳氧雙鍵。分子的空間構(gòu)型為直線形。11.根據(jù)晶體體積公式V=abcsinγ，可得V=5.0?×6.0?×7.0?×sin120°=188.9?3。12.O?分子的電子組態(tài)為(σ?s)2(σ?s)2(σ?s)2(σ?s)2(σ?pz)2(π?px)2(π?py)2(π?px)1(π?py)1。有兩個單電子，所以具有順磁性。鍵級=(成鍵電子數(shù)-反鍵電子數(shù))/2=(10-6)/2=2。13.A為碳元素，B為氧元素,C為鈉元素。AB?分子的結(jié)構(gòu)示意圖為O=C=O。14.面心立方最密堆積中原子半徑r=a/2√2?？臻g利用率=74%。15.A為鋁元素，B為氟元素。路易斯結(jié)構(gòu)式為F:Al: