下列情形中能发生反应的是（）。A. 将甲烷和氯气在室温及黑暗处长期放置B. 将甲烷进行光照然后在室温及黑暗处放置和氯气混合C. 将氯气进行光照后在黑暗处放置一段时间再与甲烷混合D. 将氯气进行光照后迅速与甲烷混合

本题考查甲烷与氯气取代反应的条件。关键点在于理解光照是引发反应的必要条件，且Cl·自由基的产生与存在是反应进行的核心。

• 甲烷与氯气在暗处混合不反应，因缺乏光照无法生成Cl·自由基。
• 光照氯气可分解产生Cl·自由基，若此时迅速与甲烷混合，Cl·会引发链式反应。
• 若光照后放置时间过长，Cl·自由基可能消失，导致无法引发反应。

选项分析

A. 室温黑暗中长期放置

• 无光照，氯气无法分解产生Cl·自由基，反应无法启动。

B. 光照甲烷后混合氯气

• 光照甲烷本身不会分解氯气，无法生成Cl·自由基，混合后仍无反应。

C. 光照氯气后放置再混合

• 光照氯气可产生Cl·，但放置后Cl·会逐渐消失（重新结合为Cl₂），混合时无有效引发剂。

D. 光照氯气后迅速混合

• 光照氯气产生Cl·自由基，立即混合甲烷，Cl·与甲烷碰撞生成CH₃·，引发链式反应，反应发生。