Theo dự kiến, tại nước ta, xăng sinh học E5 sẽ bị thay thế bằng xăng sinh học E10 từ tháng 1 năm 2026. Xăng E5 (xăng chứa 5% ethanol về thể tích) còn xăng E10 (xăng chứa 10% ethanol về thể tích). Ethanol dùng để sản xuất các loại xăng này có thể được sản xuất từ tinh bột theo sơ đồ sau: Tinh bột → Glucose → Ethanol
a) Để tạo ra lượng ethanol đủ sản xuất được 1000 Lít xăng E10 thì cần m tấn ngô (chứa 60% tinh bột, còn lại là các chất không tạo ra được ethanol). Biết hiệu suất cả quá trình là 80%, khối lượng riêng của ethanol là 0,8 g/mL. Tính giá trị của m.
b) Coi xăng truyền thống chỉ chứa C8H18 (khối lượng riêng 0,7 g/mL); tính tỉ số giữa lượng nhiệt tỏa ra (ở điều kiện chuẩn) khi đốt cháy cùng một thể tích xăng E5 so với xăng E10. Cho bảng giá trị nhiệt tạo thành chuẩn:
Chất…..C2H5OH(l)…..C8H8 (l)…..CO2(g)…..H2O(l)
(kJ/mol)…–277,6…….–249,9…….–393,5…….–285,8
Câu trả lời tốt nhất
(a) Tỉ lệ chuyển đổi: C6H10O5 —> C6H12O6 —> 2C2H5OH
mC2H5OH = 1000.10%.0,8 = 80 kg
—> m ngô = 80.162/(2.46.60%.80%) = 293,49 kg
(b)
C2H5OH(l) + 3O2(g) —> 2CO2(g) + 3H2O(l) (1)
C8H18(l) + 12,5O2(g) —> 8CO2(g) + 9H2O(l) (2)
(1) = -393,5.2 – 285,8.3 – (-277,6) = -1366,8 kJ
(2) = -393,5.8 – 285,8.9 – (-249,9) = -5470,3 kJ
Đốt 100 mL xăng E5:
nC2H5OH = 100.5%.0,8/46 = 2/23
nC8H18 = 100.95%.0,7/114 = 7/12
Q1 = 1366,8nC2H5OH + 5470,3nC8H18 = 3410,285 kJ
Đốt 100 mL xăng E10:
nC2H5OH = 100.10%.0,8/46 = 4/23
nC8H18 = 100.90%.0,7/114 = 21/38
Q2 = 1366,8nC2H5OH + 5470,3nC8H18 = 3260,765 kJ
—> Tỉ lệ Q1/Q2 = 1,046 lần