Question

1 mol CH₄和Cl₂发生取代反应，待反应完成后，测得4种有机产物的物质的量相等，则消耗Cl₂的物质的量为（    ）

A.0.5 mol              B.2 mol             C.2.5 mol              D.4 mol

Answer 1

C

解析:

本题有两种解法。

方法1（推断法）CH₄与Cl₂的取代反应逐步进行，通常得到的是多种取代物的混合物，即下列反应几乎同时发生：

CH₄+ Cl₂CH₃Cl + HCl

CH₃Cl+ Cl₂CH₂Cl₂+ HCl

CH₂Cl₂+ Cl₂CHCl₃+ HCl

CHCl₃+ Cl₂CCl₄+ HCl

有机产物为CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄，因4种有机产物的物质的量相等，而CH₄的物质的量为1 mol，则这4种取代物应各为0.25 mol，消耗Cl₂的物质的量为：0.25 mol×1+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。

方法2（写总反应方程式法）由题意：

4CH₄+（1+2+3+4）Cl₂CH₃Cl + CH₂Cl₂+CHCl₃+CCl₄+ 10HCl

4          10

1 mol      n(Cl₂)

n(Cl₂)＝2.5 mol