高中化學(xué)競賽結(jié)構(gòu)化學(xué) 第四章 分子的對稱性習(xí)題

.@:第6頁1.以下哪種對稱操作是真操作〔B〕A．反映B．旋轉(zhuǎn)C．反演2.以下哪種分子與立方烷具有完全一樣的對稱性：〔C〕C60B．金剛烷C．SF63.設(shè)想從乙烷分子的重疊構(gòu)象出發(fā),經(jīng)過非重疊非穿插構(gòu)象,最后變?yōu)榇┎鍢?gòu)象.點群的變化是：〔B〕A.D3→D3h→D3dB.D3h→D3→D3dC.C3h→C3→C3V4.S在室溫下穩(wěn)定存在的形式為正交硫,其中的分子是S8環(huán),分子點群為〔B〕C4vB.D4dC.D8h5.對s、p、d、f原子軌道分別進(jìn)展反演操作，可以看出它們的對稱性分別是〔B〕A．u,g,u,g B.g,u,g,u C.g,g,g,g6.CH4分子中具有映軸S4〔B〕A．但旋轉(zhuǎn)軸C4和與之垂直的鏡面都不獨立存在B．旋轉(zhuǎn)軸C4和與之垂直的鏡面也都獨立存在C．旋轉(zhuǎn)軸C4也存在，而與之垂直的鏡面不存在7.對映異構(gòu)體的旋光大小相等、方向相反〔B〕A.其中偏振面順、逆時針旋轉(zhuǎn)者分別稱為右旋體和左旋體，記作〔+〕和〔-〕B.其中偏振面順、逆時針旋轉(zhuǎn)者分別稱為左旋體和右旋體，記作〔-〕和〔+〕C.對映異構(gòu)體的等量混合物稱為內(nèi)消旋體，用〔±〕標(biāo)記.8.CH4分子中具有映軸S4〔A〕A．但旋轉(zhuǎn)軸C4和與之垂直的鏡面都不獨立存在B．旋轉(zhuǎn)軸C4和與之垂直的鏡面也都獨立存在C．旋轉(zhuǎn)軸C4也存在，而與之垂直的鏡面不存在9.對映異構(gòu)體的旋光大小相等、方向相反〔A〕A.其中偏振面順、逆時針旋轉(zhuǎn)者分別稱為右旋體和左旋體，記作〔+〕和〔-〕B.其中偏振面順、逆時針旋轉(zhuǎn)者分別稱為左旋體和右旋體，記作〔-〕和〔+〕C.對映異構(gòu)體的等量混合物稱為內(nèi)消旋體，用〔±〕標(biāo)記.10.丙二烯分子屬于D2d點群.由此推測〔C〕A.分子中只有σ鍵B.分子中有一個大π鍵Π33C.分子中有兩個互相垂直的小π鍵11.己三烯電環(huán)化反響,在加熱條件下保持什么對稱性不變？〔B〕A．C2 B.m C.m和C2 12.旋光性分子的對映異構(gòu)體可用R與S區(qū)分,分別取自拉丁詞右和左的首字母；旋光方向用〔+〕與〔-〕區(qū)分,分別代表右旋和左旋〔C〕A．R型分子的旋光方向必定是〔+〕，S型分子必定是〔-〕B．R型分子的旋光方向必定是〔-〕，S型分子必定是〔+〕C．一般地說，由R、S構(gòu)型不能斷定分子的旋光方向13.一個分子的分子點群是指：〔A〕A．全部對稱操作的集合B．全部對稱元素的集合C．全部實對稱操作的集合14.對于CO2和H2O，以下哪種說法是正確的：〔A〕A.CO2振動的紅外與拉曼活性是互斥的，而H2O那么否B.SO2振動的紅外與拉曼活性是互斥的，而H2O那么否C.它們都屬于C2v點群15.群中的某些元素假設(shè)可以通過相似變換聯(lián)絡(luò)起來，它們就共同組成〔A〕A.一個類B.一個子群C.一個不可約表示16.對一個可約表示進(jìn)展約化得到幾個不可約表示。那么二者的關(guān)系是〔A〕A.直和B.直積C.無關(guān)丙二烯屬于D2d點群，說明它有〔B〕〔A〕兩個小π鍵〔B〕一個〔C〕兩個二簡答題CO和CO2都是直線型分子，試寫出這兩個分子各自的對稱元素。答案1.CO:C∞,∞個σv

;

CO2:C∞,∞個C2,∞個σv,σh.2.分別寫出順式和反式丁二稀分子的對稱元素。2.順丁二烯:C2,σv,σv/;

反丁二烯:C2,σh,I指出以下幾何構(gòu)型所含的對稱元素，并確定其所屬對稱點群：

〔1〕菱形

〔2〕蝶形

〔3〕三棱柱

〔4〕四角錐

〔5〕圓柱體

〔6〕五棱臺3.〔1〕菱形:C2,C2',C2〞,σh"D2h;

〔2〕蝶形:C2,σv,σv'"C2v

〔3〕三棱柱:C3,3C2,3σv,σh"D3h;

〔4〕四方錐:C4,4σv"C4v

〔5〕圓柱體:C∞,∞個C2,∞個σv,σh."D∞h

〔6〕五棱臺:C5,5σv"C5v

H2O屬C2v點群，有4個對稱元素：E、C2、、，試寫出C2v點群的乘法表。4C2vEC2σvσv'EEC2σvσv'C2C2Eσv'σvσvσvσv'EC2σv'σv'σvC2E5.BF3為平面三角形分子，屬D3h點群，請寫出其12個對稱元素，并將其分為6類。5.E,{C31,C32},{C2,C2',C2〞},σh,{S31,S32},{σv,σv',σv〞}

二氯乙烯屬C2h點群，有4個對稱元素：E、C2、、i，試造出C2h點群的乘法表。

6.C2hEC2σhiEEC2σhiC2C2EiσhσhσhiEC2iiσhC2E判斷以下分子所屬的點群：苯、對二氯苯、間二氯苯、氯苯、萘。7.苯D6h;對二氯苯D2h;間二氯苯C2v;氯苯C2v;萘D2h指出以下分子中的對稱元素及其所屬點群：

SO2〔V型〕、P4〔四面體〕、PCl5〔三角雙錐〕、S6〔船型〕、S8〔冠狀〕、Cl2。

8.SO2C2v,P4Td,PCl5D3h,

S6〔椅式〕D3d，S8D4d,

Cl2D∞h指出以下有機(jī)分子所屬的對稱點群：

①

②

③

④

⑤9.①D2h②C2v③D3h④C2v⑤D2h10.CoCl63＋是八面體構(gòu)型的分子，假設(shè)兩個配位為F原子取代，形成CoCl4F2分子，可能屬于什么對稱點群？10.CoCl4F23+分子有2種異構(gòu)體,對二氟異構(gòu)體為D4h,鄰二氟異構(gòu)體為C2v環(huán)丁烷具有D4h對稱，當(dāng)被X或Y取代后的環(huán)丁烷屬什么對稱點群？

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧11.①Cs②C2v③Cs④C4v⑤D2h⑥C2v⑦Ci⑧C2h12找出以下分子對稱性最高的點群及其可能的子群：

①C60

②二茂鐵〔交織型〕

③甲烷12.〔1〕C60Ih子群:D5d,D5,C5v,C5,

D3h,D3,C3v,C3等.

〔2〕二茂鐵D5d,子群D5,C5v等.

〔3〕甲烷Td,子群C3v,C3,D2d,D2等.根據(jù)偶極矩數(shù)據(jù)，推測分子立體構(gòu)型及其點群：

①C3O2

〔μ＝0〕

②H-O-O-H

〔μ＝6.9×10-30C·m〕

③H2N-NH2

〔μ＝6.14×10-30C·m〕

④F2O

〔μ＝0.9×10-30C·m〕

⑤N≡C－C≡N

〔μ＝0〕13.①C3O2直線形D∞h②雙氧水C2③NH2NH2

鞍馬型C2V

④F2OV形C2v⑤NCCN線形D∞h連接苯環(huán)上C－Cl鍵矩為5.17×10-30C·m，C－CH3鍵矩為-1.34×10-30C·m，試推算鄰位、間位、對位C6H4ClCH3的偶極矩〔實驗值分別為4.15×10-30、5.49×10-30、6.34×10-30C·m〕14.8.7〔鄰〕,5.0×10-30C﹒m〔間〕,0〔對〕指出以下分子所屬的點群，并判斷其有無偶極矩、旋光性

①

②

IF5

③

環(huán)己烷〔船式和椅式〕

④

SO42－〔四面體〕

⑤

〔平面〕

⑥

⑦

XeOF4〔四方錐〕

⑧

15.①~⑧均無旋光性;①、③船式、⑦、⑧有偶極矩,其余無。C6H5Cl和C6H5NO2偶極矩分別為1.55D和3.95D,試計算以下化合物的偶極矩:

〔1〕鄰二氯苯

〔2〕間二硝基苯

〔3〕對硝基氯苯

〔4〕間硝基氯苯

〔5〕三硝基苯16.〔1〕2.68D,〔2〕3.95D,〔3〕

2.40D,

〔4〕3.45D,〔5〕0.17立方烷C8H8為立方體構(gòu)型，假設(shè)2個H、3個H分別為Cl取代：

①列出可形成的C8H6Cl2、C8H5Cl3可能的構(gòu)型與所屬的點群；

②判別這些構(gòu)型有無偶極矩、旋光性。17.C8H6Cl2二氯原子可有鄰、間、對3種關(guān)系，分別對應(yīng)C2v，C2v，D3d對稱性

C8H5Cl3三氯原子也有3種排列方式,

分別屬于C3v,Cs,Cs點群.18以下分子具有偶極矩，而不屬于Cnv群的是

①H2O2

②NH3

③CH2Cl2

④H2C=CH218.H2O219由以下分子的偶極矩數(shù)據(jù)，推測分子的立體構(gòu)型及所屬的點群⑴CS2μ=0⑷N2Oμ=0.166D⑵SO2μ=1.62D⑸O2N－NO2μ=0⑶PCl5μ=0⑹H2N－NH2μ=1.84D19.〔1〕CS2:直線形,D∞h;〔2〕SO2:V形,C2v;

〔3〕PCl5:三角雙錐,D3h;〔4〕N2OC￥v

〔5〕O2N-NO2:平面形,D2h;

〔6〕NH2-NH2,錐形,C2v.將分子或離子按下類條件歸類：

CH3CH3，NO2+,〔NH2〕2CO,C60,丁三烯，B〔OH〕3,CH4,乳酸

⑴既有極性又有旋光性

⑵既無極性有無旋光性

⑶無極性但由旋光性

⑷有極性但無旋光性20.〔1〕有極性及旋光性:乳酸