Question

將3mol 甲烷與氯氣發生取代反應，待反應完全后測知四種取代物的物質的量相同，測消耗的氯氣有（　　）

• A、2mol
• B、10mol
• C、7.5mol
• D、6mol

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,取代反應與加成反應,甲烷的化學性質

專題：計算題

分析：根據四種取代物的物質的量相等結合碳原子守恒計算取代物的物質的量，再根據被取代的氫原子和氯氣分子之間的關系式計算消耗氯氣的物質的量．

解答： 解：1molCH₄與Cl₂發生取代反應，欲得到四種取代物的物質的量相等，則生成CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄各為0.25mol，3mol甲烷完全與氯氣發生取代反應，若生成相同物質的量的四種取代物，所以每種取代物的物質的量是0.75mol，甲烷和氯氣的取代反應中，被取代的氫原子的物質的量與氯氣的物質的量相等，
所以生成0.75mol一氯甲烷需要氯氣0.75mol氯氣，
生成0.75mol二氯甲烷需要氯氣1.5mol，
生成0.75mol三氯甲烷需要氯氣2.25mol氯氣，
生成0.75mol四氯化碳需要氯氣3mol，
所以總共消耗氯氣的物質的量=0.75mol+1.5mol+2.25mol+3mol=7.5mol，
故選C．

點評：本題考查了甲烷的取代反應，明確甲烷的取代反應中被取代的氫原子和氯氣之間的關系是解本題的關鍵，題目難度不大．