Question

1 mol CH₄与Cl₂发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗Cl₂的物质的量为多少？产物最多的物质是什么？

A.0.5 mol       B.2 mol        C.2.5 mol       D.4 mol       E.CH₃Cl       F.CH₂Cl₂      G.CHCl₃  H.CCl₄       I.HCl

Answer 1

解析：本题考查的知识点是氯气取代反应特点和定量关系。

取代反应是逐步进行的，每摩尔的卤素只能取代1摩尔的氢原子，每一步取代反应中都有HCl生成，所以每生成1摩尔CH₃Cl则消耗1摩尔氯气并产生1摩尔HCl，每生成1摩尔CH₂Cl₂则消耗2摩尔氯气并产生2摩尔HCl，每生成1摩尔CHCl₃则消耗3摩尔氯气并产生3摩尔HCl，每生成1摩尔CCl₄则消耗4摩尔氯气并产生4摩尔HCl。由此可见，生成物中物质的量最多的是HCl。

将1 mol CH₄与Cl₂发生取代反应，得到四种取代物的物质的量相等,则生成的CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)=0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol，根据取代反应的特点知，n(HCl)=2.5 mol，故生成物中含氯原子的物质的量为5 mol，则n(Cl₂)=2.5 mol。

答案：C和I