Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống theo tỉ lệ nhất định để tạo thành xăng sinh

Câu hỏi số 954482:

Vận dụng

Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống theo tỉ lệ nhất định để tạo thành xăng sinh học nhằm giảm thiểu ô nhiễm mỗi trường. Xăng E₁₀ gồm 10% ethanol và 90% xăng truyền thống về thể tích. Cho biết:

Khối lượng riêng của ethanol và xăng truyền thống lần lượt là 0,789 g/mL và 0,703 g/mL, coi xăng truyền thống chỉ chứa C₈H₁₈(l) sản phẩm đốt cháy các nhiên liệu trên thu được CO₂(g) và H₂O(g), nhiệt tạo thành chuẩn ($\Delta_{f}H_{298}^{o}$) của các chất được cho trong bảng:

Chất	C₂H₅OH(l)	C₈H₁₈(l)	CO₂(g)	H₂O(g)	O₂(g)
$\Delta_{f}H_{298}^{o}$ (kJ/mol)	-277,6	-249,9	-393,5	-241,8	0

Ở điều kiện chuẩn, lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng E₁₀ bằng k lần lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng truyền thống. Giá trị của k bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tỉnh trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:954482

Phương pháp giải

$\Delta_{r}H_{298}^{o} = {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{o}(sp)}} - {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{o}(cd)}}$

1 lít xăng E10 ⟹ Nhiệt cháy

1 lít xăng truyền thống ⟹ Nhiệt cháy

Giải chi tiết

C₂H₅OH + 2O₂ ⟶ 2CO₂ + 3H₂O (1)

$\begin{array}{l} {\Delta_{r}H_{298}^{o}(1) = 2.\Delta_{f}H_{298}^{o}(CO_{2}) + 3.\Delta_{f}H_{298}^{o}(H_{2}O) - \Delta_{f}H_{298}^{o}(C_{2}H_{5}OH)} \\ {\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 2.( - 393,5) + 3.( - 241,8) - ( - 277,6) = - 1234,8(kJ)} \end{array}$

C₈H₁₈ + $\dfrac{25}{2}$O₂ ⟶ 8CO₂ + 9H₂O (2)

$\begin{array}{l} {\Delta_{r}H_{298}^{o}(2) = 8.\Delta_{f}H_{298}^{o}(CO_{2}) + 9.\Delta_{f}H_{298}^{o}(H_{2}O) - \Delta_{f}H_{298}^{o}(C_{8}H_{18})} \\ {\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 8.( - 393,5) + 9.( - 241,8) - ( - 249,9) = - 5074,3(kJ)} \end{array}$

1 lít xăng E10:

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {V_{C_{2}H_{5}OH} = 10^{3}.10\% = 100mL} \\ {V_{C_{8}H_{18}} = 10^{3}.90\% = 900mL} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {m_{C_{2}H_{5}OH} = 100.0,789 = 78,9(g)} \\ {m_{C_{8}H_{18}} = 900.0,703 = 632,7(g)} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {n_{C_{2}H_{5}OH} = \dfrac{78,9}{46}(mol)} \\ {n_{C_{8}H_{18}} = \dfrac{632,7}{114} = 5,55(mol)} \end{array} \right. \right.$

⟹ Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1 lít xăng E10:

$Q_{E10} = \dfrac{78,9}{46}.1234,8 + 5,55.5074,3 = 30280,31543(kJ)$

1 lít xăng truyền thống:

$\left. V_{C_{8}H_{18}} = 1(L)\Rightarrow m_{C_{8}H_{18}} = 10^{3}.0,703 = 703(g)\Rightarrow n_{C_{8}H_{18}} = \dfrac{703}{114}(mol) \right.$

⟹ Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1 lít xăng truyền thống:

$Q_{xang} = \dfrac{703}{114}.5074,3 = 31291,51667(kJ)$

$k = \dfrac{Q_{E10}}{Q_{xang}} = \dfrac{30280,31543}{31291,51667} \approx 0,97$

Đáp án cần điền là: 0,97

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.