Q63.
下列關於理想氣體的敘述，何者錯誤
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q63
難易度分析
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本題要求對理想氣體動能分子理論有準確的理解，需能分辨溫度、分子量與分子速率之間的定量關係，並能區分不同熱力學過程（如定溫與絕熱）對分子運動狀態的影響，具備一定的概念辨析度。
正確答案：②定溫下，將氣體壓縮，則氣體分子的平均速率增加
② 定溫下，將氣體壓縮，則氣體分子的平均速率增加:定溫條件下壓縮氣體僅改變體積與壓力，不改變溫度，而分子平均速率由溫度決定（v_rms ∝ √T），因此定溫壓縮時分子平均速率保持不變，此敘述錯誤。
錯誤選項解析
- ① 溫度升高，氣體分子的平均速率增加:溫度與分子平均動能成正比，根據動能分子理論，溫度升高時分子獲得更多熱能，其方均根速率（v_rms = √(3RT/M)）確實會增加，此敘述正確。
- ③ 在相同的溫度下，不同的氣體其分子的平均動能相同:平均平移動能公式為 (3/2)kT，僅與絕對溫度有關，與氣體種類無關，故同溫下任何理想氣體分子的平均動能均相同，此敘述正確。
- ④ 同溫下，分子量較大的氣體其分子平均速率小於分子量較小者:由方均根速率公式 v_rms = √(3RT/M) 可知，同溫下分子量 M 越大，v_rms 越小，故分子量較大的氣體其分子平均速率確實較小，此敘述正確。
Learning Tip
"本題核心考點為理想氣體動能分子理論的三大關鍵公式：平均動能 (3/2)kT 僅取決於溫度、方均根速率 v_rms = √(3RT/M) 與溫度和分子量相關。常見陷阱是混淆定溫壓縮與絕熱壓縮——定溫過程溫度不變故分子速率不變，而絕熱壓縮會使溫度升高導致速率增加。實務上需牢記溫度是分子平均動能的量度，與壓力或體積變化無直接關係。"
學員答題分佈
①溫度升高，氣體分子的平均速率增加0%
②定溫下，將氣體壓縮，則氣體分子的平均速率增加0%
③在相同的溫度下，不同的氣體其分子的平均動能相同0%
④同溫下，分子量較大的氣體其分子平均速率小於分子量較小者0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！