单选题 如果氢气和氦气的温度相同,摩尔数相同,那么这两种气体的(1)平均总动能是否相等;(2)平均平动动能是否相等;(3)内能是否相等______。
  • A.相等;相等;相等。
  • B.不相等;相等;不相等
  • C.相等;不相等;相等
  • D.不相等;不相等;不相等
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] 如果将氢气与氦气视为理想气体,因氢气为双原子分子,其平动自由度为t=3。转动自由度为r=2,振动自由度为s=0。而氦气为单原子分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=0,振动自由度为s=0。 分子的总平均动能包括平均平动动能、平均转动动能和平均振动动能,其公式为: [*] 可见,氢气和氦气的平均总动能不相等。 分子的平均平动动能公式为: [*] 故氢气和氦气的平均平动动能相等。 分子的内能公式为: E=ν?[*](t+r+2s)RT 理想气体的振动自由度为s=0,理想气体的自由度为i=t+s,理想气体的内能公式为: [*] 可见,氢气和氦气的温度相同,摩尔数相同,自由度不相等,则氢气和氦气的内能不相等。 故答案为B。 本题考察分子的平均总动能,平均平动动能以及内能公式,掌握它们之间的联系与区别。要明确几个公式中理想气体的自由度。双原子理想气体分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=2。振动自由度为s=0。单原子理想气体分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=0,振动自由度为s=0。