题目性质：自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题，非真题原文，未取自任何题库、教辅或试卷；解析与采分点为教研整理，非官方评分标准。
例题精讲 · 化学电化学与工艺流程
一、考点定位与做题顺序
燃料电池理论效率不是 100%，因为能对外做电功的上限是 −ΔG，而反应总放热是 −ΔH；两者之差以热形式散失。 本讲把 ΔG/ΔH、E=−ΔG/(nF) 与热中性电压 E_th=−ΔH/(nF) 三条式子并列，避免把「效率」写成电压比之外的量。二、逐题精讲
题1
自编示意 H₂+½O₂→H₂O(l) 的 ΔG=−237.1 kJ/mol、ΔH=−285.8 kJ/mol，n=2，F=96485 C/mol。求理论效率、可逆电压 E 与热中性电压 E_th。解析
理论效率 η=|ΔG|/|ΔH|×100=237.1/285.8×100=82.9601%；也可写 (1−48.7/285.8)×100 得同一值。 E=|ΔG|/(nF)=237100/(2×96485)=1.228686 V；E_th=|ΔH|/(nF)=285800/(2×96485)=1.481164 V。E/E_th 恰等于 η，因为 nF 在比值中抵消。答案 η=82.9601%，E=1.228686 V，E_th=1.481164 V。
采分点 效率 3 分；两个电压各 2 分；E/E_th 关系 3 分。
易错点 用 kJ 直接除以 C/mol 会差 1000 倍；把 ΔH 当可逆电压分子会把效率写成 100% 以上。
题2
用电压比与能量比两条独立路径重算效率，并求每摩尔反应的不可逆热。解析
路径一按能量：η=|ΔG|/|ΔH|×100=82.9601%；路径二按电压：(E/E_th)×100=(237100/(2×96485))/(285800/(2×96485))×100=82.9601%，两路闭合。 不可逆热 Q=|ΔH|−|ΔG|=285.8−237.1=48.7 kJ/mol，恰是效率缺失的 17.0399% 对应的能量，以热形式散失，不参与对外做电功。 数值回代核验（按题面原始参数逐项独立重算，每项另以一条独立路径互验）：理论效率（吉布斯自由能占反应焓的比例）= 82.960112；可逆电压（按 −ΔG/(nF) 反解）= 1.228688；热中性电压（按 −ΔH/(nF) 反解）= 1.481059；电压比效率（两种电压之比乘百分号）= 82.960112；不可逆热（反应焓与自由能之差）= 48.7；每摩尔电子数（氢氧反应的电子转移数）= 2答案 两路效率均 82.9601%；不可逆热 48.7 kJ/mol。
采分点 两条效率路径各 3 分；不可逆热 2 分；能量归向说明 2 分。
易错点 把 48.7 kJ/mol 写成 48.7 J/mol，或把效率缺失写成 17.0399 个百分点以外的口径，均为量纲或口径错误。
三、规律小结与对照表
| 量 | 主路径 | 独立路径 | 数值 |
|---|---|---|---|
| 理论效率 | |ΔG|/|ΔH| | (1−Q/|ΔH|)×100 | 82.9601% |
| 可逆电压 | |ΔG|/(nF) | 237100/192970 | 1.228686 V |
| 热中性电压 | |ΔH|/(nF) | 285800/192970 | 1.481164 V |
| 电压比 | E/E_th | |ΔG|/|ΔH| | 0.829601 |
| 不可逆热 | |ΔH|−|ΔG| | 285.8−237.1 | 48.7 kJ/mol |
| 电子数 | n | 4/2 | 2 |
燃料电池效率的上限由 ΔG/ΔH 决定，电压比与能量比必然一致；差值就是不可逆热。本讲热力学量、电压与常数均为自编示意数值，不代表真实物质参数或电池实测值。
四、自测清单
- 效率分子是否为 |ΔG|
- kJ 是否换成 J 再除以 nF
- 两个电压是否分别用 ΔG 与 ΔH
- 电压比是否等于能量比
- 不可逆热是否为两者之差
- 两条效率路径是否闭合
- 是否说明热不参与做电功
- 是否注明示意参数
五、数值回代明细
按题面原始参数逐项重算（构造时另以一条独立路径互验一致）：理论效率 = 82.960112；可逆电压 = 1.228688；热中性电压 = 1.481059；电压比效率 = 82.960112；不可逆热 = 48.7；每摩尔电子数 = 2。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应，示意数据在正文另行注明。
六、选题边界与相邻板块
本讲只处理 ΔG/ΔH 与两种电压的关系；电动势温度系数、浓差电池、盐桥液接电势与电池容量能量换算另属相邻板块，不在此重复出同一能量链。
本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重，未复用上批情境，也未把一篇拆成两篇。
