单选题
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2.
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
参考解析:
【解析】如果将氢气与氦视为理想气体，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：
=1/2(t+r+s)kT；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：
=(3/2)kT；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·1/2(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：E=ν．(i/2)RT；可见，氢气和氦气温度相同，摩尔数相同时，由于自由度不相等，则氢气和氦气的内能不相等。故选择答案B。
【点评】本题考查分子的平均总动能，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。
=1/2(t+r+s)kT；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：=(3/2)kT；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·1/2(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：E=ν．(i/2)RT；可见，氢气和氦气温度相同，摩尔数相同时，由于自由度不相等，则氢气和氦气的内能不相等。故选择答案B。【点评】本题考查分子的平均总动能，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。
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