Xăng E10 là một loại nhiên liệu sinh học chứa 90% xăng A95 và 10% ethanol theo thể tích. Giả thiết xăng A95 chỉ gồm isooctane (C${}_8$H${}_{18}$) và heptane (C${}_7$H${}_{16}$) với tỉ lệ thể tích tương ứng là 95 : 5. Biết các thông số kỹ thuật như sau:

Thông số	Isooctane	Heptane	Ethanol
Khối lượng riêng (g/mL)	0,692	0,684	0,789
Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn (kJ mol${}^{-1}$)	5460	4817	1367

Theo tiêu chuẩn môi trường, CO${}_2$ từ ethanol là CO${}_2$ trung hòa carbon, không tính vào nguồn gây ô nhiễm. Xét việc đốt cháy hoàn toàn một lượng nhiên liệu để cung cấp cùng một mức năng lượng. Khi cung cấp cùng một mức năng lượng, việc sử dụng xăng E10 sẽ giảm lượng CO${}_2$ phát thải ra môi trường khoảng w% so với việc sử dụng xăng A95. Giá trị của w là bao nhiêu? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười).

Xét 100 mL xăng A95.
A95 gồm 95 mL isooctane và 5 mL heptane.
Số mol isooctane: n = 95×0,692 : 114 = 0,57667 mol
Số mol heptane: n = 5×0,684 : 100 = 0,03420 mol
Năng lượng do 100 mL A95 tỏa ra: Q = 0,57667×5460 + 0,03420×4817 = 3313,3414 kJ
Số mol CO${}_2$ tạo ra: nCO${}_2$ = 8×0,57667 + 7×0,03420 = 4,85273 mol
Lượng CO${}_2$ trên mỗi kJ năng lượng: 4,85273 : 3313,3414 = 0,0014646 mol/kJ
Xét 100 mL xăng E10.
E10 gồm 90 mL A95 và 10 mL ethanol.
Trong 90 mL A95 có:
- Isooctane: 90×95% = 85,5 mL
- Heptane: 90×5% = 4,5 mL
- Ethanol: 10 mL
Số mol:
n isooctane = 85,5×0,692 : 114 = 0,51900 mol
n heptane = 4,5×0,684 : 100 = 0,03078 mol
n ethanol = 10×0,789 : 46 = 0,17152 mol
Năng lượng tỏa ra:
Q = 0,51900×5460 + 0,03078×4817 + 0,17152×1367
Q = 3216,4775 kJ
CO${}_2$ từ ethanol được xem là trung hòa carbon nên không tính vào phát thải.
Số mol CO${}_2$ gây ô nhiễm chỉ tính từ isooctane và heptane:
nCO${}_2$ = 8×0,51900 + 7×0,03078 = 4,36746 mol
Lượng CO${}_2$ trên mỗi kJ năng lượng: 4,36746 : 3216,4775 = 0,0013578 mol/kJ
Phần trăm giảm phát thải:
w = (0,0014646 - 0,0013578) : 0,0014646 × 100% = 7,2896%
Làm tròn đến hàng phần mười:
Đáp án: 7,3.