Question

1mol CH₄与Cl₂发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl₂的物质的量为（　　）

A．0.5 mol

B．2 mol

C．2.5 mol

D．4 mol

Answer 1

分析：先根据碳原子守恒计算四种有机物的物质的量，然后根据有机物和氯气的关系式计算总共消耗的氯气的物质的量．

解答：解：反应完全后，得四种有机物物质的量相等，根据碳原子守恒知，CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄的物质的量都是0.25mol，CH₄与Cl₂发生取代反应中消耗的氢原子和氯气分子的个数比是1：1；
生成0.25molCH₃Cl需要Cl₂的物质的量为0.25mol，
生成0.25molCH₂Cl₂需要Cl₂的物质的量为0.25mol×2=0.5mol，
生成0.25molCHCl₃需要Cl₂的物质的量为0.25mol×3=0.75mol，
生成0.25molCCl₄需要Cl₂的物质的量为0.25mol×4=1mol，
所以总共消耗的氯气的物质的量n（Cl₂）=（0.25+0.5+0.75+1）mol=2.5mol；
故选：C．

点评：本题考查了取代反应，明确取代反应中被取代的氢原子的物质的量与氯气分子的物质的量的关系是解本题的关键，难度较大．