Question

1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，求当氯气为几摩尔时生成的四种取代物的物质的量之比为1：1？

答案：2.5mol 请写出具体过程，谢谢！
对不起是1:1:1:1

Answer 1

四种产物的量相等，都是0.25mol
∴产物中Cl原子的量为0.25+0.25×2+0.25×3+0.25×4=2.5mol
由于烷烃的卤代反应中，生成有机产物的同时也生成HCl，而且是烷烃上每取代1molCl原子就生成1molHCl
∴反应需要的Cl原子的量=2.5×2=5mol
∴参与反应的Cl2的量=5÷2=2.5mol

Answer 2

CH4+Cl2=CH3Cl+HCl
CH4+2Cl2=CH2Cl2+2HCl
CH4+3Cl2=CHCl3+3HCl
CH4+4Cl2=CCl4+4HCl
四种取代物的物质的量比为1:1:1:1所以每一种取代物消耗0.25molCH4 共需Cl2 :0.25+0.5+0.75+1=2.5mol

Answer 3

1mol的甲烷与全部生成一氯甲烷需氯气1mol,生成二氯甲烷需2mol,生成三氯甲烷需氯气3mol,生成四氯甲烷需氯气4mol,现在总共有1mol甲烷，生成的氯气取代物是等比的，所以就是2.5mol.

Answer 4

生成物CH3Cl:CH2Cl2:CHCl3:CCl4=1:1:1:1
加起来刚好含碳4mol，氯10mol，卤代烃中每一个氯对应一个氯化氢，所以实际消耗的氯为20mol，即10mol氯气
即为4molCH4，10mol氯气
4:10=1:2.5
1mol甲烷需要2.5mol氯气

Answer 5

1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，生成的四种取代物的物质的量相等，是1/4=0.25mol
取代一个H，需要消耗1个Cl2分子，因此，需要0.25*(1+2+3+4)=2.5mol Cl2。