6、水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了（      ）（不计振动自由度和化学能）。A. 66.7%B. 50%C. 25%D. 0

本题考查理想气体内能公式以及化学反应前后前后分子数的变化，解题思路是先根据水蒸气分解的化学反应方程式确定反应前后分子数的变化，再结合理想气体内能内能公式计算内能的增加量。。

1. 写出水蒸气分解的化学反应方程式：
   水蒸气分解的化学反应方程式为\(1/2)O₂ + H₂ ⇌ H₂O，其逆反应为H₂O ⇌ H₂ + (1/2)O₂。这表明1个水蒸气分子分解后会生成1个氢气分子和(1/2)个氧气分子，即1个水蒸气分子分解后会生成1个氢气分子和(1/2)个氧气分子，也就是1个水蒸气分子分解后会生成1.5个分子（1个氢气分子和(1/2)个氧气分子）。 2. **明确理想气体内能公式**： 理想气体内能公式为$E = \frac{i}{2} \nu RT$，其中$i$是气体分子的自由度，$\nu$是气体的物质的量，$R$是普适气体常量，$T$是热力学温度。
2. 计算反应前后的内能：
   • 对于水蒸气（H₂O），它是三原子分子，不计振动自由度时自由度$i_1 = 6$，设初始水蒸气的物质的量为$\nu_1 = 1mol$，则初始内能$E_1=\frac{i_1}{2}\nu_1RT=\frac{6}{2}\times1\times RT = 3RT$。
   • 反应后生成氢气（H₂）和氧气（O₂），氢气和氧气都是双原子分子，不计振动时自由度$i_2 = 5$，反应后气体的总物质的量$\nu_2=1 + \frac{1}{2}=1.5mol$，则反应后的内能$E_2=\frac{i_2}{2}\nu_2RT}=\frac{5}{2}\times1.5\times RT = 3.75RT$。
3. 计算内能增加的百分比：
   内能增加的百分比$\Delta E\%=\frac{E_2 - E_1}{E_1}\times100\%=\frac{3.75RT - 3RT}{3RT}\times100\%=\frac{0.75RT}{3}\times100\% = 25\%$。