Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống (giả thiết thành phần chỉ chứa C8H18) theo tỉ

Câu hỏi số 803460:

Vận dụng

Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống (giả thiết thành phần chỉ chứa C₈H₁₈) theo tỉ lệ nhất định để tạo thành xăng sinh học. Xăng E5 được tạo ra bằng cách trộn 50mL ethanol với 950mL xăng truyền thống (bỏ qua sự thay đổi thể tích khi trộn). Ethanol thường được sản xuất bằng phương pháp sinh hóa từ nguyên liệu ban đầu chứa nhiều tinh bột hoặc cellulose. Tinh bột là một sản phẩm thu được trong quá trình quang hợp của cây xanh.

a) Viết phương trình hóa học mô tả quá trình quang hợp tạo thành tinh bột và các phương trình hóa học điều chế ethanol từ tinh bột.

b) Sử dụng giá trị năng lượng liên kết trung bình (E_b) cho trong bảng dưới đây, tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 (L) xăng E5. Biết khối lượng riêng của C₈H₁₈ và ethanol lần lượt là 0,703 g/cm³ và 0,789 g/cm³.

c) Lượng CO₂ ra do đốt cháy ethanol trong xăng sinh học không bị tính vào tổng lượng phát thải carbon vì coi như được bù trừ bằng việc tái sử dụng CO₂ trong quá trình quang hợp. Vi vậy, sử dụng xăng sinh học là một biện pháp góp phần bảo vệ môi trường. Lượng phát thải carbon khi đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu được tính bằng lượng CO₂ sinh ra. Nếu coi lượng phát thải carbon khi đốt cháy hoàn toàn 1 (L) xăng truyền thống là 100% thì lượng phát thải carbon khi đốt cháy hoàn toàn 1 (L) xăng E5 là bao nhiêu phần trăm?

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:803460

Phương pháp giải

a) Quá trình tổng hợp tinh bột từ quá trình quang hợp, quá trình lên men tinh bột

${C_8}{H_{18}} + 12,5{O_2}\xrightarrow{{}}8C{O_2} + 9{H_2}O$

$\Delta H(1) = 7.E_{b}(C - C) + 18.E_{b}(C - H) + 12,5.E_{b}(O = O) - 8.2.E_{b}(C = O) - 9.2.E_{b}(O - H)$

${C_2}{H_5}OH + 3{O_2}\xrightarrow{{}}2C{O_2} + 3{H_2}O$

$\Delta H(2) = E_{b}(C - C) + 5.E_{b}(C - H) + E_{b}(C - O) + E_{b}(O - H) + 3.E_{b}(O = O) - 2.2.E_{b}(C = O) - 3.2.E_{b}(O - H)$Xét $\left. 1(L)E5\left\{ \begin{array}{l} \left. V_{C_{2}H_{5}OH} = 50(mL)\Rightarrow m_{C_{2}H_{5}OH} = \right. \\ \left. V_{C_{8}H_{18}} = 950(mL)\Rightarrow m_{C_{8}H_{18}} = \right. \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} n_{C_{2}H_{5}OH} \\ n_{C_{8}H_{18}} \end{array} \right. \right.$

⟹ E_toả

$1(L){C_8}{H_{18}} \Rightarrow m = \xrightarrow{{BTNT(C)}}{n_{C{O_2}}} = 8.{n_{{C_8}{H_{18}}}}$

$1(L)E5 \Rightarrow {V_{{C_8}{H_{18}}}} = 950(mL) \Rightarrow {m_{{C_8}{H_{18}}}}\xrightarrow{{BTNT(C)}}{n_{C{O_2}}}$

⟹ %

Giải chi tiết

$6nC{O_2} + 5n{H_2}O\xrightarrow{{as}}{({C_6}{H_{10}}{O_5})_n} + 6{O_2}$

${({C_6}{H_{10}}{O_5})_n} + n{H_2}O\xrightarrow{{}}n{C_6}{H_{12}}{O_6}$

${C_6}{H_{12}}{O_6}\xrightarrow{{enzyme}}2{C_2}{H_5}OH + 2C{O_2}$

${C_8}{H_{18}} + 12,5{O_2}\xrightarrow{{}}8C{O_2} + 9{H_2}O$

$\Delta H(1) = 7.E_{b}(C - C) + 18.E_{b}(C - H) + 12,5.E_{b}(O = O) - 8.2.E_{b}(C = O) - 9.2.E_{b}(O - H) = - 5144(kJ)$

${C_2}{H_5}OH + 3{O_2}\xrightarrow{{}}2C{O_2} + 3{H_2}O$

$\Delta H = E_{b}(C - C) + 5.E_{b}(C - H) + E_{b}(C - O) + E_{b}(O - H) + 3.E_{b}(O = ) - 2.2.E_{b}(C = O) - 3.2.E_{b}(O - H)$ = -1276 (kJ)

Xét $\left. 1(L)E5\left\{ \begin{array}{l} \left. V_{C_{2}H_{5}OH} = 50(mL)\Rightarrow m_{C_{2}H_{5}OH} = 39,45(g) \right. \\ \left. V_{C_{8}H_{18}} = 950(mL)\Rightarrow m_{C_{8}H_{18}} = 667,85(g) \right. \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {n_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{39,45}{46}(mol)} \\ {n_{C_{8}H_{18}} = \dfrac{667,85}{114}(mol)} \end{array} \right. \right.$

⟹ E_toả = $\dfrac{39,45}{46}.1276 + \dfrac{667,85}{114}.5144 \simeq 31299,58(kJ)$

$1(L){C_8}{H_{18}} \Rightarrow m = 703(g)\xrightarrow{{BTNT(C)}}{n_{C{O_2}}} = 8.{n_{{C_8}{H_{18}}}} = 8.\frac{{703}}{{114}} \simeq 49,33(mol)$

$1(L)E5 \Rightarrow {V_{{C_8}{H_{18}}}} = 950(mL) \Rightarrow {m_{{C_8}{H_{18}}}} = 667,85(g)\xrightarrow{{BTNT(C)}}{n_{C{O_2}}} = 8.\frac{{667,85}}{{114}} \simeq 46,87(mol)$

$\% = \dfrac{46,87}{49,33}.100\% = 95\%$

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.