Xăng sinh học (Biogasonline) là hỗn hợp của xăng truyền thống và cồn sinh học C2H5OH được sử

Câu hỏi số 781715:

Vận dụng

Xăng sinh học (Biogasonline) là hỗn hợp của xăng truyền thống và cồn sinh học C₂H₅OH được sử dụng cho các động cơ đốt trong như ô tô, xe máy. Một loại xăng sinh học có thành phần và khối lượng riêng các chất như bảng dưới đây:

Cho các phương trình nhiệt hóa sau:

(1) C₇H₁₆ _(l) +11O₂ _(g) ⟶ 7CO₂ _(g) + 8H₂O _(l) $\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$= - 3394 kJ

(2) C₈H₁₈ _(l) + 12,5O₂ _(g) ⟶ 8CO₂ _(g)+ 9H₂O _(l) $\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$= -3853 kJ

(3) C₁₀H₂₂ _(l) + 15,5O₂ _(g) ⟶ 10CO₂ _(g)+ 11H₂O _(l) $\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$= - 4771 kJ

(4) C₂H₅OH _(l) + 3,5O₂ _(g) ⟶ 2CO₂ _(g)+ 3H₂O _(l)$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$= - 1365 kJ

Trung bình, một chiếc xe máy tay ga di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 250 kJ. Nếu dùng xăng sinh học trên làm nhiên liệu, hãy tính quãng đường xe đi được với 1 lít xăng, biết hiệu suất sử dụng nhiệt của xe là 60%.(kết quả làm tròn đến hàng phần mười).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:781715

Phương pháp giải

Giả sử có 100 mol hỗn hợp xăng sinh học (Biogasonline)

$\left. n_{C_{7}H_{16}} = 35\%.n_{Biogasonline}\rightarrow m_{C_{7}H_{16}}\rightarrow V_{C_{7}H_{16}} = \dfrac{m_{C_{7}H_{16}}}{D_{C_{7}H_{16}}} \right.$

+$\left. n_{C_{8}H_{18}} = 40\%.n_{Biogasonline}\rightarrow m_{C_{8}H_{18}}\rightarrow V_{C_{8}H_{18}} = \dfrac{m_{C_{8}H_{18}}}{D_{C_{8}H_{18}}} \right.$

+$\left. n_{C_{10}H_{22}} = 15\%.n_{Biogasonline}\rightarrow m_{C_{10}H_{22}}\rightarrow V_{C_{10}H_{22}} = \dfrac{m_{C_{10}H_{22}}}{D_{C_{10}H_{16}}} \right.$

+$\left. n_{C_{2}H_{5}OH} = 10\%.n_{Biogasonline}\rightarrow m_{C_{2}H_{5}OH}\rightarrow V_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{m_{C_{2}H_{5}OH}}{D_{C_{2}H_{5}OH}} \right.$

Ta có: V_biogasonline= $\text{V}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}$

Năng lượng tỏa ra: Q = $\text{n}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(1) +$\text{n}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(2) + $\text{n}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(3) + $\text{n}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(4)

Hiệu suất sử dụng nhiệt là 60% nên Q_ích = 60%.Q

Quãng đường xe đi được với 1 lít xăng: S = $\dfrac{\text{Q}_{\text{ich}}}{\text{V}_{\text{biogasonline}}.250}$

Giải chi tiết

Giả sử có 100 mol hỗn hợp xăng sinh học (Biogasonline)

+$\text{n}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}} = 35\%.\text{n}_{Biogasonline}$= 35 (mol) $\left. \rightarrow\text{m}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}} \right.$= 35.100 = 3500(g)$\left. \rightarrow\text{V}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}} = \dfrac{\text{m}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}}{\text{D}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}} = \dfrac{3500}{0,68} = 5147,059\text{~(mL)} \right.$

+$\text{n}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}} = 40\%.\text{n}_{Biogasonline}$= 40 (mol) $\left. \rightarrow\text{m}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}} \right.$= 40.114 = 4560 (g)$\left. \rightarrow\text{V}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}} = \dfrac{\text{m}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}}{\text{D}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}} = \dfrac{4560}{0,7} = 6514,286\text{~(mL)} \right.$

+$\text{n}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}} = 15\%.\text{n}_{Biogasonline}$= 15 (mol) $\left. \rightarrow\text{m}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}} \right.$= 15.142 = 2130 (g)$\left. \rightarrow\text{V}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}} = \dfrac{\text{m}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}}}{\text{D}_{\text{C}_{10}\text{H}_{16}}} = \dfrac{2130}{0,73} = 2917,808\text{~(mL)} \right.$

+$\text{n}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}} = 10\%.\text{n}_{Biogasonline}$= 10 (mol) $\left. \rightarrow\text{m}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}} \right.$= 10.46 = 460 (g)$\left. \rightarrow\text{V}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}} = \dfrac{\text{m}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}}{\text{D}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}} = \dfrac{460}{0,8} = 575\text{~(mL)} \right.$

Ta có: V_biogasonline= $\text{V}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}}$+ $\text{V}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}$ = 15154,15 mL = 15,154 (L)

Năng lượng tỏa ra:

Q = $\text{n}_{\text{C}_{7}\text{H}_{16}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(1) +$\text{n}_{\text{C}_{8}\text{H}_{18}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(2) + $\text{n}_{\text{C}_{10}\text{H}_{22}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(3) + $\text{n}_{\text{C}_{2}\text{H}_{5}\text{OH}}$.$\Delta_{r}\text{H}_{298}^{o}$(4)

= 35. 3394 + 40. 3853 + 15. 4771 + 10. 1365 = 358125 kJ

Hiệu suất sử dụng nhiệt là 60% nên Q_ích = 60%.Q = 214875 (kJ)

Quãng đường xe đi được với 1 lít xăng: S = $\dfrac{\text{Q}_{\text{ich}}}{\text{V}_{\text{biogasonline}}.250}$ = $\dfrac{214875}{15,154.250}$ = 56,717 (km)

Đáp án: 56,7

Đáp án cần điền là: 56,7

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.