甲烷与氯气取代反应是在生成一氯代物的同时生成二氯代物呢还是在甲烷全部反应后再由一氯代物生成二氯代物

那就说说机理吧,这个反应是有机化学中的自由基机理的反应,明白了机理,你的问题也就清楚了
自由基机理一般分为三个阶段,对于甲烷的氯化：
链引发阶段：Cl2→2Cl· 氯气在加热或光照下均裂为两个氯自由基
链转移阶段：Cl·+CH4→CH3·+HCl
CH3·+Cl2→CH3Cl+Cl·
可以发现在这个阶段一个自由基消失,一个自由基产生,反复循环,当然这里氯自由基也可以和生成的一氯甲烷碰撞,这样就会有二氯甲烷,依次类推,所以四种取代物的生成同时进行,得不到单一产物,这样也解释了楼主的问题
链终止阶段：随着反应物浓度降低,自由基两两碰撞,形成稳定化合物,反应结束（方程式就不写了）