Question

一道化学题求详细解答

1摩尔的甲烷与氯气发生取代反应，代反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗氯气的物质的量为？求详细解答过程。

Answer 1

网友“西风吹吹雪”给出的答案是对的，就是具体的反应机理没说出来，反应机理如下：CH4+CL2--------CH3CL+HCL
CH3CL+CL2-----------CH2CL2+HCL
CH2CL2+CL2----------CHCL3+HCL
CHCL3+CL2------------CCL4+HCL
氯代甲烷中的每个氯原子都由一分子氯气反应转化而来，氯气中另一个氯原子则形成氯化氢。氯代甲烷中有几个氯原子就有几倍量的氯气参与了反应。所以消耗氯气的物质的量为1/4 + 2/4 + 3/4 + 4/4 = 2.5 mol

Answer 2

解：CH4+CL2--------CH3CL+HCL（CH3CL：CL2=1：1）
CH3CL+CL2-----------CH2CL2+HCL（CH2CL2：CL2=1：1）
CH2CL2+CL2----------CHCL3+HCL（CHCL3：CL2=1：1）
CHCL3+CL2------------CCL4+HCL（CCL4：CL2=1：1）
1摩尔的甲烷生成的取代物有4种，每样为0.25mol，所以消耗CL2为1mol

Answer 3

4种取代物的物质的量相等，则它们都是 1/4 mol，
每次取代反应，Cl2中有一个Cl原子转化为 HCl，
CH3Cl, 含有 1/4 mol 的 Cl
CH2Cl2 含有 2* 1/4 mol 的 Cl
CHCl3 含有 3* 1/4 mol 的 Cl
C Cl4 含有 4* 1/4 mol 的 Cl
所以总共有 1/4 + 2/4 + 3/4 + 4/4 = 2.5 mol 的Cl ，
消耗氯气的物质的量为 2.5mol