Question

1 mol CH₄與Cl₂發生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗Cl₂的物質的量為多少？產物最多的物質是什么？

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：本題考查的知識點是氯氣取代反應特點和定量關系。

取代反應是逐步進行的，每摩爾的鹵素只能取代1摩爾的氫原子，每一步取代反應中都有HCl生成，所以每生成1摩爾CH₃Cl則消耗1摩爾氯氣并產生1摩爾HCl，每生成1摩爾CH₂Cl₂則消耗2摩爾氯氣并產生2摩爾HCl，每生成1摩爾CHCl₃則消耗3摩爾氯氣并產生3摩爾HCl，每生成1摩爾CCl₄則消耗4摩爾氯氣并產生4摩爾HCl。由此可見，生成物中物質的量最多的是HCl。

將1 mol CH₄與Cl₂發生取代反應，得到四種取代物的物質的量相等,則生成的CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄各為0.25 mol，該四種取代物中n(Cl)=0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol，根據取代反應的特點知，n(HCl)=2.5 mol，故生成物中含氯原子的物質的量為5 mol，則n(Cl₂)=2.5 mol。

答案：C和I