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

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

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

I．鏈引發	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，反應通式：X?（g）+CH₄（g）→?CH₃（g）+HX（g）△H。
已知：25℃，101kPa時，CH₄中C-H和HCl中H-Cl的鍵能分別是439kJ?mol^-1和431kJ?mol^-1。
a.當X為Cl時，△H=

+8

+8

kJ?mol^-1。
b.若X依次為F、Cl、Br、I，△H隨著原子序數增大逐漸

增大

增大

（填“增大”或“減小”），結合原子結構解釋原因：

同一主族元素，隨著原子序數增大，原子半徑逐漸增大，H-X鍵能逐漸減小

同一主族元素，隨著原子序數增大，原子半徑逐漸增大，H-X鍵能逐漸減小

。
③探究光照對CH₄與Cl₂反應的影響，實驗如下。

編號	操作	結果
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間，再與CH4混合	幾乎無氯代甲烷
D	將CH4先用光照，然后迅速在黑暗中與Cl2混合	幾乎無氯代甲烷

a.由B和D得出的結論是

光照時發生鏈引發的物質是Cl₂而不是CH₄

光照時發生鏈引發的物質是Cl₂而不是CH₄

。
b.依據上述機理，解釋C中幾乎沒有氯代甲烷的原因：

黑暗中發生2Cl?→Cl₂，一段時間后體系中幾乎無Cl?存在，無法進行鏈傳遞

黑暗中發生2Cl?→Cl₂，一段時間后體系中幾乎無Cl?存在，無法進行鏈傳遞

。
（3）丙烷氯代反應中鏈傳遞的一步反應能量變化如圖。
推知-CH₃中C-H鍵能比中C-H鍵能

大

大

（填“大”或“小”）。