Question

【題目】在光照條件下，CH4與Cl2能發生取代反應。若將1molCH4與一定量Cl2反應，待反應完全測得四種有機取代產物的物質的量之比為n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：1：1：1，則消耗的Cl2物質的量為___。

Answer 1

【答案】2.5mol

【解析】

根據碳原子守恒計算各氯代烴的物質的量，而甲烷與氯氣發生取代反應得到氯代烴時，一半的氯原子得到氯代烴，一半氯原子生成HCl。

得到n（CH3Cl）：n（CH2Cl2）：n（CHCl3）：n（CCl4）=1：1：1：1，根據碳原子守恒：n（CH3Cl）+n（CH2Cl2）+n（CHCl3）+n（CCl4）=1mol，則n（CH3Cl）=0.25moln，n（CH2Cl2）=0.25moln，n（CHCl3）=0.25mol ，n（CCl4）=0.25mol，而甲烷與氯氣發生取代反應得到氯代烴時，一半的氯原子得到氯代烴，一半氯原子生成HCl，故需要氯氣為：0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol；答案為2.5mol。