CH₄在光照條件下與Cl₂反應(yīng)，可得到各種氯代甲烷。
（1）寫出生成CH₃Cl的化學(xué)方程式是

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

。
（2）CH₄氯代的機(jī)理為自由基（帶有單電子的原子或原子團(tuán)，如Cl?、?CH₃）反應(yīng)，包括以下幾步：

Ⅰ．鏈引發(fā)	Ⅱ．鏈傳遞	Ⅲ．鏈終止
Cl2 光照 2Cl?	Cl?+CH4→?CH3+HCl ?CH3+Cl2→CH3Cl+Cl? ??????	2Cl?→Cl2 Cl?+?CH3→CH3Cl ??????

①寫出由CH₃Cl生成CH₂Cl₂過(guò)程中鏈傳遞的方程式：

CH₃Cl+Cl?→?CH₂Cl+HCl

CH₃Cl+Cl?→?CH₂Cl+HCl

，

?CH₂Cl+Cl₂→CH₂Cl₂+?Cl

?CH₂Cl+Cl₂→CH₂Cl₂+?Cl

。
②不同鹵原子自由基（X?）均可奪取CH₄中的H，反應(yīng)通式：X?（g）+CH₄（g）→?CH₃（g）+HX（g）。已知：25℃，101kPa時(shí)，斷裂CH₄中1molC-H和HCl中1molH-Cl鍵分別需要吸收439kJ和431kJ的能量。
a.計(jì)算當(dāng)X為Cl時(shí)，上述反應(yīng)1molX?參與反應(yīng)

吸收

吸收

（“吸收”或“放出”）

8

8

kJ能量。
b.若X依次為F、Cl、Br、I，則放出或吸收的能量隨著原子序數(shù)增大逐漸

增大

增大

（填“增大”或“減小”），結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋原因：

同一主族元素，隨著原子序數(shù)增大，原子半徑逐漸增大，H-X鍵能逐漸減小

同一主族元素，隨著原子序數(shù)增大，原子半徑逐漸增大，H-X鍵能逐漸減小

。
③探究光照對(duì)CH₄與Cl₂反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)如下。

編號(hào)	操作	結(jié)果
A	將Cl2與CH4混合后，光照	得到氯代甲烷
B	將Cl2先用光照，然后迅速在黑暗中與CH4混合	得到氯代甲烷
C	將Cl2先用光照，然后在黑暗中放置一段時(shí)間，再與CH4混合	幾乎無(wú)氯代甲烷
D	將CH4先用光照，然后迅速在黑暗中與Cl2混合	幾乎無(wú)氯代甲烷

a.由B和D得出的結(jié)論是

光照時(shí)發(fā)生鏈引發(fā)的物質(zhì)是Cl₂而不是CH₄

光照時(shí)發(fā)生鏈引發(fā)的物質(zhì)是Cl₂而不是CH₄

。
b.依據(jù)上述機(jī)理，解釋C中幾乎沒(méi)有氯代甲烷的原因：

黑暗中發(fā)生2Cl?→Cl₂，一段時(shí)間后體系中幾乎無(wú)Cl?存在，無(wú)法進(jìn)行鏈傳遞

黑暗中發(fā)生2Cl?→Cl₂，一段時(shí)間后體系中幾乎無(wú)Cl?存在，無(wú)法進(jìn)行鏈傳遞

。
（3）丙烷氯代反應(yīng)中鏈傳遞的一步反應(yīng)能量變化如圖。

推知斷裂-CH₃中1molC-H比斷裂中1molC-H所需能量

大

大

（填“大”或“小”）。