第1章 4.分子动能和分子势能-【金版教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第一章　分子动理论 4.分子动能和分子势能 1．知道什么是分子动能，知道温度是分子热运动的平均动能的标志。2.知道什么是分子势能，知道分子势能与分子间距离和物体体积的关系。3.知道什么是物体的内能，知道决定物体内能大小的因素。 2 目录 1 2 3 课前自主学习 课后课时作业 课堂探究评价 科学思维 4 课前自主学习 一　分子动能 1．定义：分子由于_____________________而具有的动能。 2．分子热运动的平均动能：所有分子的动能的_________。 3．温度的微观含义：温度是______________的平均动能的标志。 不停地做无规则运动 平均值 分子热运动 课前自主学习 5 二　分子势能 1．定义：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径______，分子组成的系统具有分子势能。 2．分子势能的大小：分子间的作用力做正功，分子势能______；分子间的作用力做负功，分子势能______；当r＝r0时，分子势能______。 3．分子势能的决定因素 (1)微观上：分子势能的大小由分子间的___________决定。 (2)宏观上：分子势能与物体的______有关。 无关 减小 增大 最小 相对位置 体积 课前自主学习 6 三　物体的内能 1．定义：物体中所有分子的热运动______与____________的总和。 2．决定因素 (1)分子热运动的平均动能与______有关。 (2)分子势能与物体的______有关。 (3)物体的内能由__________、_______、_______共同决定。 动能 分子势能 温度 体积 物质的量 温度 体积 课前自主学习 7 判一判 (1)物体做加速运动时，分子动能越来越大。(　　) (2)温度高的物体，分子的平均动能一定大。(　　) (3)分子势能可以为正值、负值、零值。(　　) (4)物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大。(　　) (5)物体的温度越高，内能越大。(　　) 提示： (1)× 　(2)√ 　(3)√ 　(4)× 　(5)× 课前自主学习 8 课堂探究评价 探究1　分子动能 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课堂探究评价 10 活动1：我们知道运动的物体具有动能，如图，做无规则热运动的分子具有动能吗？ 活动2：在热现象的研究中，研究单个分子的动能意义不大，能定义一个与分子数多少无关的动能吗？ 活动3：从扩散现象和布朗运动可知，温度升高时分子的热运动加剧，结合活动2，能猜想到什么？ 提示：具有。 提示：可以定义所有分子的动能的平均值，即分子热运动的平均动能。 提示：温度升高时分子热运动的平均动能增大，即温度是分子热运动的平均动能的标志。 课堂探究评价 11 1．单个分子的动能 由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以研究单个分子的动能意义不大。 课堂探究评价 12 2．分子热运动的平均动能 (1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，重要的是物体内所有分子热运动的平均动能。 (2)温度是分子热运动的平均动能的标志，这是温度的微观意义。 ①物体的温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，有的分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定增加。 ②在相同温度下，各种物质分子热运动的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度下不同物质分子热运动的平均速率不一定相同。 课堂探究评价 13 例1　现有一个铁块和一个铝块，它们的质量和温度均相同，下列说法正确的是(　　) A．两个金属块中每个分子热运动的动能都相等 B．两个金属块中分子的平均动能相等 C．两个金属块中分子的总动能相等 D．两个金属块中分子的平均速率相等 课堂探究评价 14 [实践探究](1)温度的微观意义是什么？ (2)分子的总动能等于什么？ 提示：温度是分子热运动平均动能的标志，温度相同，则分子的平均动能相同。 提示：分子的平均动能乘以总分子数。 规范解答　两金属块的温度相同，则两个金属块中分子的平均动能相等，但并非两个金属块中每个分子热运动的动能都相等，A错误，B正确；两金属块的质量相同，摩尔质量不同，则物质的量不同，分子数不同，可知两个金属块中分子的总动能不相等，C错误；两金属块中分子的质量不相同，可知两个金属块中分子的平均速率不相等，D错误。 课堂探究评价 15 分子平均动能与分子平均速率的区别与联系 课堂探究评价 16 [变式训练1]　关于分子动能，下列说法正确的是(　　) A．某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子热运动的平均动能为零 B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高 解析　某种物体的温度是0 ℃，物体中分子热运动的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，A错误；当温度升高时，分子的热运动变剧烈，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，分子热运动的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，B错误，C正确；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈，则物体的温度不一定越高，D错误。 课堂探究评价 17 探究2　分子势能　物体的内能 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课堂探究评价 18 活动1：分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，则分子组成的系统具有什么形式的能？ 提示：分子势能。 课堂探究评价 19 活动2：如图甲，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。试结合图乙F­r关系图像由功能关系分析分子势能的变化情况。 提示：当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r0时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。 越过平衡位置r0后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 课堂探究评价 20 活动3：根据以上分析，请在图乙的基础上画出分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。 提示：由以上分析可知，如果选定分子间距离r为无穷远时的分子势能Ep为0，则根据图乙所做的分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示。分子势能Ep随分子间距离r的变化有最小值，即当r＝r0时，分子势能最小。 课堂探究评价 21 活动4：从宏观上看，分子势能与什么有关？ 活动5：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，称为物体的内能。从宏观上看，物体的内能与什么有关？ 提示：物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。 提示：因为分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关，所以从宏观上看，物体的内能与物体的温度、体积、物质的量有关。 课堂探究评价 22 1．分子势能与分子间距离有关 分子势能的大小随分子间距离的变化规律，在平衡位置(r＝r0)两侧是有所不同的： (1)当r>r0时，分子间作用力表现为引力，随着r的增加，需不断克服分子间引力做功，分子势能增大； (2)当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，随着r的减小，需不断克服分子间斥力做功，分子势能增大； 课堂探究评价 23 (3)当r＝r0时，分子间作用力为零，分子势能有最小值。 分子势能随分子间距离的变化类似于弹簧，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，弹性势能都会增大。 一般规定无穷远处(r→∞)分子势能为零，这时分子势能曲线如图所示。 课堂探究评价 24 ①分子间作用力做功是分子势能变化的唯一原因。 ②分子势能与重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应，由相对位置决定，且相应力做的功等于对应势能的减小量。 ③分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事，分子势能是标量，其正、负代表大小，如Ep＝－10 J小于Ep＝5 J。 课堂探究评价 25 2．分子势能与物体的体积有关 物体的体积发生变化时，分子间距离也发生变化，因而分子势能也随之发生变化。 例如，同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内)，有时体现为分子势能减小(在r<r0范围内)；一般我们说，物体体积变化了，其对应的分子势能也变化了。 课堂探究评价 26 3．分子热运动的(平均)动能、分子势能、物体的内能对比 定义 微观决定因素 宏观决定因素 分子热运动的 (平均)动能 分子由于无规则运动所具有的能 分子无规则运动的剧烈程度 温度 分子势能 分子间存在相互作用力，因此分子系统具有由它们的相对位置所决定的能 分子间距离 物体的体积 物体的内能 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和 分子数、分子热运动的剧烈程度和分子间距离　 物质的量、温度、体积 课堂探究评价 27 4.内能和机械能的区别和联系 项目 内能 机械能 常见形式 分子的热运动动能、分子势能 物体动能、重力势能或弹性势能 存在原因 物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力 物体做机械运动、物体发生弹性形变、被举高 影响因素 物质的量、物体的温度和体积 物体的质量、机械运动的速度、离地高度、弹性形变量、劲度系数 联系 在一定条件下可以相互转化 课堂探究评价 28 例2　(多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O， 乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子 间的距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为 引力。a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置。现把乙 分子从a处由静止释放，向左最远运动到d，则(　　) A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 课堂探究评价 29 [实践探究](1)在乙分子运动的过程中，分子间作用力对乙分子做功情况怎样？ (2)分子间作用力做功与分子势能有什么关系？ 提示：先做正功后做负功。 提示：W分子力＝－ΔEp。分子间作用力做正功，分子势能减小；分子间作用力做负功，分子势能增大。 规范解答　乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受甲的斥力作用做减速运动，A错误，B正确。乙分子由a到b的过程中所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确。乙分子由b到c的过程中，引力做正功，分子势能减小，由c到d的过程中，克服斥力做功，分子势能增大，故D错误。 课堂探究评价 30 分子势能图像问题的解题技巧 首先要明确分子势能、分子间作用力与分子间距离关系图像中拐点与交点意义的不同。分子势能图像的最低点(最小值)对应的距离是分子间平衡距离r0，而分子间作用力图像的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0；分子势能图像与r轴交点对应的距离小于r0，而分子间作用力图像与r轴交点对应的距离表示平衡距离r0。 其次要把图像上的信息转化为分子间距离，再求解其他问题。 课堂探究评价 31 [变式训练2－1]　分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是(　　) A．从无穷远处到x＝x2处，分子b的速度先增大后减小 B．从无穷远处到x＝x2处，分子b的加速度先增大后减小 C．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大 D．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零 课堂探究评价 32 解析　由题图可知，从无穷远处到x＝x2处，分子势能不断减小，故分子间作用力对分子b一直做正功，分子b的动能一直增大，速度一直增大，A错误；分子b在x＝x2处时分子势能最小，所以x＝x2处为平衡位置处，则从无穷远处到x＝x2处，两分子间的作用力表现为引力，先增大后减小，在x＝x2处为0，由牛顿第二定律可知，分子b的加速度先增大后减小，B正确，C错误；在x＝x1<x2处，两分子间的作用力表现为斥力，不为零，D错误。 课堂探究评价 33 [变式训练2－2]　关于物体的内能，下列说法正确的是(　　) A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同 B．物体的内能改变时温度也一定改变 C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体没有内能 D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能 解析　温度只能影响分子热运动的平均动能，因此相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量不一定相同，故A错误；同一物体的内能取决于物体的温度、体积以及物态等，物体的内能改变时温度不一定改变，故B错误；一切物体在任何温度下都具有内能，因此0 ℃的物体仍具有内能，故C错误；物体的内能取决于物体的温度、体积以及分子数，所以分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能，故D正确。 课堂探究评价 34 科学思维 微元累积思维、比较思维在分子力问题中的应用 本章第1节我们学过分子间作用力随分子间距离变化的关系曲线图，根据功能关系，借助微元累积思维，就能大致画出分子势能曲线图。而根据功能关系，借助变化率的概念(比较思维)及极限思维，可知Ep­r曲线的斜率表示－F(F为分子力)，由此可根据Ep­r曲线大致画出F­r曲线。 例“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所作的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性作出分析，填在表格相应的位置中。 指出合理或不合理之处并简述理由 合理之处 不合理之处 答案　见规范解答 科学思维 36 规范解答　合理之处：r＝r0处Ep最小。理由：r＞r0时，随着r减小，分子引力做正功，分子势能减小；r＜r0时，随着r减小，分子斥力做负功，分子势能增大；所以r＝r0处Ep应最小。 不合理之处：①r＝r1处Ep＝0不合理。理由：分子力做的功W＝F·Δr＝－ΔEp，则F­r图像与r轴围成图形的面积表示分子势能的变化量大小，故r＝r1处的Ep应比r→∞处的Ep小，即应该小于0，而不应该等于0。 ②在r＞r0范围内，r＝r2处Ep­r图像的斜率应最大。理由：分子力做的功W＝F·Δr＝－ΔEp，所以Ep­r图像斜率的绝对值表示分子力F的大小；由图甲可知，在r＞r0范围内，r＝r2处F最大，则r＝r2处Ep­r图像的斜率应最大 科学思维 37 [方法感悟]　比较思维常用于分析物理图像的斜率，微元累积思维常用于分析物理图像的面积，在力学、电学、热学中的应用很普遍，应熟练掌握，能做到触类旁通。 科学思维 38 课后课时作业 1．(温度、分子动能)下列说法中正确的是(　　) A．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，则分子的平均动能越大 B．温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高 D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体内分子的平均速率比乙物体内分子的平均速率大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，A正确，B错误；物体内能增大，可能只是分子势能增大，分子的平均动能不变，这时温度不变，故C错误；甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体内分子的平均动能比乙物体内分子的平均动能大，由于甲、乙两物体的分子质量关系不确定，故无法确定甲、乙两物体内分子的平均速率关系，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 2．(温度、分子动能)(多选)有一块铜温度升高了，下列说法中正确的是(　　) A．铜块内所有分子的动能都增大了 B．铜块内分子的平均动能增大了 C．铜块内某些分子的动能可能减小了 D．铜块内分子的平均速率增大了 解析　温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不能说明每个分子的动能都增大，A错误，B、C正确；铜分子的质量一定，分子的平均动能增大，则分子的平均速率也增大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　根据分子力与分子间距离的关系可知，分子间距离大于r0时，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，分子间引力做正功，分子势能减小，分子间距离小于r0且减小时，分子间表现为斥力，分子间斥力做负功，分子势能增大，则在r0处分子势能最小。故C正确，A、B、D错误。 3．(分子间作用力、分子势能)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(　　) A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C．分子势能在r0处最小 D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 4．(分子间作用力、分子势能)关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为零)(　　) A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小 B．当分子间距离r＝r0时，分子间作用力为零，所以分子势能为零 C．当分子间作用力表现为引力时，体积越大，分子势能越大 D．当分子间作用力表现为斥力时，体积越大，分子势能越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　根据题意，两个分子相距无穷远时分子势能为零，当两个分子从无穷远处越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能减小到最小，但不为零，故B错误；当分子间作用力表现为引力时，体积增大，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确；当分子间作用力表现为斥力时，体积增大，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小，同理可知，体积缩小，分子势能增大，故A、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 5．(物体的内能)(多选)关于物体的内能，下述说法中正确的是(　　) A．物体的内能只与物体内分子的动能有关 B．物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫作物体的内能 C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关 解析　根据物体的内能的定义，物体的内能是物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和，A错误，B正确。物体的机械能变化时，内能不一定变化，二者没有必然联系，因而C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 6．(物体的内能)关于物体的内能，以下说法正确的是(　　) A．箱子运动的速度减小，其内能也减小 B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，则内部气体的内能将减小 C．物体的温度和体积均发生变化，其内能将一定变化 D．对于一些特殊的物体，可以没有内能 解析　物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误。当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故B正确。物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C错误。任何物体都具有内能，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 7．(分子动能、内能)下列说法中正确的是(　　) A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体分子热运动的平均速率小 C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 D．物体的体积改变，内能不一定改变 解析　内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和，温度低只表示物体分子的平均动能小，而分子势能不一定小，内能不一定小，故A错误；温度低的物体，分子热运动的平均动能小，但不同物质的分子质量一般不同，而分子动能不仅与分子速率有关，也与分子质量有关，故B错误；分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有关，而与物体的宏观运动情况无关，故C错误；物体的体积改变，分子势能改变，但内能不一定改变，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 8．(分子间作用力、分子势能)分子间的作用力F随分子间距离r的变化如图所示。将一分子固定在O点，另一分子从距O点r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是(　　) A．从r＝r2到r＝r0分子间的作用力先减小后增大 B．从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先增大后减小 C．从r＝r2到r＝r0分子势能先减小后增大 D．从r＝r2到r＝r1分子动能先增大后减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　由图可知，从r＝r2到r＝r0分子间的作用力先增大后减小，故A错误；由图可知，从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先增大后减小再增大，故B错误；从r＝r2到r＝r0分子间的作用力一直表现为引力，则一直做正功，分子势能一直在减小，故C错误；从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先表现为引力后表现为斥力，则先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 9．(分子间作用力、分子势能)两分子间的作用力与它们之间距离的关系图像如图甲所示，图中r0对应分子间作用力的零点，r1对应分子间作用力的极值点；两分子的势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无穷远时分子势能为0，r2对应分子势能的零点，r3对应分子势能的极值点，分子势能的最小值为－Epmin。下列判断正确的是(　　) A．r0＝r2 B．r0＝r3 C．r1＝r2 D．r1＝r3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　一个分子从无限远开始靠近另一分子，当r>r0时，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，分子间作用力做负功，分子势能增大，所以分子势能最小时在r＝r0处，结合图乙可知r0＝r3，故r1＞r2，故B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 10．(综合)(多选)某同学做了如下实验：先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球胀大起来，忽略气球胀大过程中对气体的力的影响，如图所示。与烧瓶放进热水前相比，放进热水后，关于密闭气体的说法正确的是(　　) A．分子平均动能增大 B．分子势能减小 C．无法判断内能的变化 D．内能增大 解析　由于温度升高，所以密闭气体分子的平均动能增大，故A正确；气体膨胀过程中，相邻气体分子间的平均距离从远大于平衡距离r0处开始增大，则相邻分子间的势能增大，结合A项分析可知，密闭气体的内能增大，故B、C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 11．(综合)给一定质量的温度为0 ℃的水加热，在水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在着一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在着相互作用的势能。在水“反常膨胀”的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题，下列说法正确的是(　　) A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 解析　温度升高，水分子的平均动能增大；水分子间的总势能增大，因此，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功。故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 12．(综合)两个完全相同的密闭容器中分别装有质量相等、温度相同的氢气和氮气，则氢气分子的平均动能______(选填“大于”“小于”或“等于”)氮气分子的平均动能；容器中氢气分子的总动能______(选填“大于”“小于”或“等于”)氮气分子的总动能；通常情况下，气体的压强p＝nkT，其中n表示单位体积内的气体分子数，k为常量，T为温度，则氢气的压强______(选填“低于”“高于”或“等于”)氮气的压强。 等于 大于 高于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 对同一种分子，分子的平均动能eq \o(E,\s\up14(－))k＝eq \f(1,2)meq \o(v2,\s\up14(－))，而分子的平均速率为eq \o(v,\s\up14(－))，可知eq \o(E,\s\up14(－))k≠ eq \f(1,2)meq \o(v,\s\up14(－))2；但eq \o(E,\s\up14(－))k与eq \o(v,\s\up14(－))成正相关关系。 解析　氢气和氮气的温度相同，则它们的分子的平均动能相同；分子的总动能为Ek＝N·eq \o(E,\s\up14(－))k，氢气分子的摩尔质量小，则相等质量的氢气分子个数较多，分子总动能较大；根据题意，单位体积内氢气的分子数大，而两者温度相同，由p＝nkT知，氢气的压强高于氮气的压强。 $$