2025年全國(guó)聚合工藝考試模擬試題（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1.5分，共30分）1.自由基聚合中，引發(fā)劑分解速率常數(shù)kd的單位通常為（）A.L·mol?1·s?1B.s?1C.L2·mol?2·s?1D.mol·L?1·s?12.乳液聚合中，乳化劑的臨界膠束濃度（CMC）是指（）A.乳化劑開(kāi)始溶解的濃度B.乳化劑形成膠束的最低濃度C.乳化劑完全溶解的濃度D.乳化劑與單體形成增溶膠束的濃度3.下列聚合方法中，產(chǎn)物分子量調(diào)節(jié)最靈活的是（）A.本體聚合B.溶液聚合C.懸浮聚合D.乳液聚合4.離子聚合中，活性中心為陽(yáng)離子的聚合反應(yīng)通常需要（）A.強(qiáng)堿性引發(fā)劑B.強(qiáng)酸性引發(fā)劑C.中性條件D.高溫環(huán)境5.自由基聚合中，自動(dòng)加速現(xiàn)象（凝膠效應(yīng)）主要發(fā)生在（）A.聚合初期（轉(zhuǎn)化率<10%）B.聚合中期（轉(zhuǎn)化率10%-50%）C.聚合后期（轉(zhuǎn)化率>50%）D.整個(gè)聚合過(guò)程6.生產(chǎn)高密度聚乙烯（HDPE）時(shí)，常用的催化劑是（）A.過(guò)硫酸鉀B.Ziegler-Natta催化劑C.偶氮二異丁腈（AIBN）D.硫酸7.懸浮聚合中，分散劑的主要作用是（）A.降低單體與水的界面張力，防止液滴聚并B.提供引發(fā)活性中心C.調(diào)節(jié)聚合物分子量D.提高聚合反應(yīng)速率8.下列單體中，最易發(fā)生陰離子聚合的是（）A.苯乙烯B.甲基丙烯酸甲酯C.丙烯腈D.異丁烯9.自由基聚合中，若要提高聚合物的分子量，可采取的措施是（）A.提高引發(fā)劑濃度B.降低單體濃度C.降低聚合溫度D.加入鏈轉(zhuǎn)移劑10.聚合反應(yīng)中，誘導(dǎo)期產(chǎn)生的主要原因是（）A.單體純度不足B.引發(fā)劑分解緩慢C.體系中存在阻聚劑D.聚合溫度過(guò)低11.生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）時(shí)，工業(yè)上常用的聚合方法是（）A.本體聚合B.溶液聚合C.懸浮聚合D.乳液聚合12.乳液聚合的三個(gè)階段依次為（）A.增速期、恒速期、降速期B.恒速期、增速期、降速期C.降速期、增速期、恒速期D.增速期、降速期、恒速期13.自由基聚合動(dòng)力學(xué)方程Rp=kp[M](fkd/kt)^0.5[I]^0.5中，假設(shè)了（）A.引發(fā)劑分解速率遠(yuǎn)小于鏈增長(zhǎng)速率B.鏈終止為偶合終止C.自由基濃度處于穩(wěn)態(tài)D.單體濃度保持恒定14.下列聚合物中，采用縮聚反應(yīng)合成的是（）A.聚乙烯B.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）C.聚苯乙烯D.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）15.離子聚合中，活性中心易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移的主要原因是（）A.離子活性中心穩(wěn)定性差B.單體濃度過(guò)高C.溶劑極性過(guò)強(qiáng)D.聚合溫度過(guò)低16.生產(chǎn)丁苯橡膠時(shí)，常用的聚合方法是（）A.本體聚合B.溶液聚合C.懸浮聚合D.乳液聚合17.自由基聚合中，若引發(fā)劑效率f降低，其他條件不變，則聚合速率Rp會(huì)（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小18.縮聚反應(yīng)中，要獲得高分子量產(chǎn)物，需滿(mǎn)足的關(guān)鍵條件是（）A.高反應(yīng)溫度B.高單體純度C.低反應(yīng)壓力D.高反應(yīng)程度（p>0.99）19.下列引發(fā)劑中，分解活化能最低的是（）A.過(guò)硫酸鉀（E=140kJ/mol）B.偶氮二異丁腈（E=128kJ/mol）C.過(guò)氧化二苯甲酰（E=125kJ/mol）D.叔丁基過(guò)氧化氫（E=140kJ/mol）20.聚合反應(yīng)中，轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系曲線（C-t曲線）呈S型的主要原因是（）A.誘導(dǎo)期、加速期、減速期的存在B.單體濃度隨時(shí)間均勻下降C.引發(fā)劑濃度恒定D.鏈終止速率始終大于鏈增長(zhǎng)速率二、填空題（共15空，每空1分，共15分）1.自由基聚合的基元反應(yīng)包括________、________和________。2.乳液聚合中，乳化劑的作用包括________、________和________。3.Ziegler-Natta催化劑的主要組分是________和________。4.懸浮聚合的產(chǎn)物通常為_(kāi)_______狀，而乳液聚合的產(chǎn)物為_(kāi)_______，需經(jīng)________后處理才能得到固體聚合物。5.縮聚反應(yīng)中，反應(yīng)程度p與平均聚合度Xn的關(guān)系為_(kāi)_______（等摩爾投料時(shí)）。6.自由基聚合中，動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)ν與引發(fā)劑濃度[I]的關(guān)系為ν∝________。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.本體聚合由于無(wú)溶劑，產(chǎn)物純度高，因此工業(yè)上常用于生產(chǎn)高純度聚合物如有機(jī)玻璃。（）2.離子聚合中，陽(yáng)離子聚合通常需要在低溫下進(jìn)行以抑制鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。（）3.懸浮聚合的分散介質(zhì)是水，分散劑為乳化劑，因此與乳液聚合的分散機(jī)理相同。（）4.自由基聚合中，鏈終止方式為偶合終止時(shí)，聚合物的聚合度是動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)的2倍。（）5.縮聚反應(yīng)中，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可提高反應(yīng)程度，從而提高聚合物分子量。（）6.乳液聚合的聚合場(chǎng)所是單體液滴，因此單體液滴數(shù)量越多，聚合速率越快。（）7.引發(fā)劑效率f是指分解的引發(fā)劑分子中能實(shí)際引發(fā)單體聚合的比例。（）8.自由基聚合中，提高聚合溫度會(huì)同時(shí)提高聚合速率和聚合物分子量。（）9.生產(chǎn)聚丙烯時(shí)，采用Ziegler-Natta催化劑可得到等規(guī)度較高的產(chǎn)物。（）10.溶液聚合中，溶劑的鏈轉(zhuǎn)移作用會(huì)導(dǎo)致聚合物分子量降低。（）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述自由基聚合中自動(dòng)加速現(xiàn)象（凝膠效應(yīng)）產(chǎn)生的原因及其對(duì)聚合反應(yīng)的影響。2.比較懸浮聚合與乳液聚合的異同點(diǎn)（從分散介質(zhì)、分散劑、聚合場(chǎng)所、產(chǎn)物形態(tài)、分子量控制等方面分析）。3.離子聚合與自由基聚合的活性中心有何本質(zhì)區(qū)別？分別列舉一種離子聚合的引發(fā)劑類(lèi)型。4.縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的主要區(qū)別有哪些？各舉兩例常見(jiàn)聚合物。5.工業(yè)上生產(chǎn)聚乙烯時(shí)，低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的聚合機(jī)理和工藝條件有何不同？五、計(jì)算題（共3題，第1題6分，第2題6分，第3題3分，共15分）1.某自由基聚合體系，已知引發(fā)劑分解速率常數(shù)kd=2.0×10??s?1，引發(fā)劑效率f=0.8，鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)kp=2.0×103L·mol?1·s?1，鏈終止速率常數(shù)kt=4.0×10?L·mol?1·s?1，單體濃度[M]=5.0mol·L?1，引發(fā)劑濃度[I]=2.0×10?3mol·L?1。計(jì)算該體系的聚合速率Rp和動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)ν（假設(shè)鏈終止為偶合終止）。2.某縮聚反應(yīng)體系，單體A（官能度f(wàn)=2）和單體B（官能度f(wàn)=2）等摩爾投料，反應(yīng)程度p=0.98時(shí)，計(jì)算平均聚合度Xn；若要求Xn=100，需將反應(yīng)程度p提高到多少？3.乳液聚合中，若乳膠粒數(shù)N=1.0×101?個(gè)·L?1，自由基生成速率R_i=5.0×1012個(gè)·L?1·s?1，單體濃度[M]=5.0mol·L?1，鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)kp=1.0×103L·mol?1·s?1，計(jì)算聚合速率Rp（提示：Rp=kp[M](N/2)）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.B5.C6.B7.A8.C9.C10.C11.C12.A13.C14.B15.A16.D17.B18.D19.C20.A二、填空題1.鏈引發(fā)；鏈增長(zhǎng)；鏈終止2.降低界面張力；形成膠束；穩(wěn)定乳膠粒3.主催化劑（過(guò)渡金屬鹵化物，如TiCl4）；助催化劑（有機(jī)鋁化合物，如Al(C2H5)3）4.珠；膠乳；破乳、洗滌、干燥5.Xn=1/(1-p)6.[I]^-0.5三、判斷題1.√2.√3.×（懸浮聚合分散劑為無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子，乳液聚合為乳化劑，分散機(jī)理不同）4.√5.√6.×（乳液聚合場(chǎng)所是乳膠粒）7.√8.×（溫度升高，kp增加但kt也增加，分子量可能降低）9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.原因：聚合中期，單體濃度降低，體系粘度增大，鏈自由基擴(kuò)散受阻，鏈終止速率常數(shù)kt顯著下降，而鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)kp受影響較小，導(dǎo)致Rp急劇增大。影響：①聚合速率大幅提高；②分子量迅速增大；③體系放熱集中，可能導(dǎo)致局部過(guò)熱，影響產(chǎn)物質(zhì)量甚至發(fā)生暴聚。2.異同點(diǎn)：-分散介質(zhì)：均為水；-分散劑：懸浮聚合用無(wú)機(jī)粉末（如CaCO3）或有機(jī)高分子（如聚乙烯醇），乳液聚合用乳化劑（如十二烷基硫酸鈉）；-聚合場(chǎng)所：懸浮聚合在單體液滴中，乳液聚合在乳膠粒中；-產(chǎn)物形態(tài)：懸浮聚合為珠狀顆粒（直徑0.1-5mm），乳液聚合為膠乳（粒徑0.05-0.2μm）；-分子量控制：懸浮聚合通過(guò)引發(fā)劑濃度、溫度調(diào)節(jié)，乳液聚合通過(guò)乳膠粒數(shù)（乳化劑濃度）調(diào)節(jié)，分子量更高。3.本質(zhì)區(qū)別：自由基聚合活性中心為電中性的自由基（帶有未成對(duì)電子），離子聚合活性中心為帶電荷的離子（陽(yáng)離子或陰離子）。陽(yáng)離子引發(fā)劑：質(zhì)子酸（如H2SO4）、Lewis酸（如AlCl3）；陰離子引發(fā)劑：堿金屬（如Na）、有機(jī)金屬化合物（如n-C4H9Li）。4.主要區(qū)別：-機(jī)理：加聚為鏈?zhǔn)骄酆希煲l(fā)、慢增長(zhǎng)、速終止），縮聚為逐步聚合（無(wú)活性中心，官能團(tuán)間逐步反應(yīng)）；-單體：加聚單體含不飽和鍵（如C=C），縮聚單體含兩個(gè)及以上官能團(tuán)（如-OH、-COOH）；-產(chǎn)物：加聚物分子量高且分布窄，縮聚物分子量較低且分布寬；-副產(chǎn)物：加聚無(wú)副產(chǎn)物，縮聚有小分子副產(chǎn)物（如水、醇）。加聚物舉例：聚乙烯、聚苯乙烯；縮聚物舉例：PET、尼龍-66。5.LDPE：自由基聚合機(jī)理，高溫（150-300℃）高壓（150-300MPa），引發(fā)劑為O2或過(guò)氧化物，支鏈多，密度低（0.910-0.925g/cm3）；HDPE：配位聚合機(jī)理（Ziegler-Natta催化劑），低壓（0.1-2MPa）中溫（60-90℃），支鏈少，密度高（0.941-0.965g/cm3）。五、計(jì)算題1.Rp=kp[M](fkd/kt)^0.5[I]^0.5代入數(shù)據(jù)：(fkd/kt)^0.5=(0.8×2.0×10??/4.0×10?)^0.5=(4.0×10?1?)^0.5=2.0×10??Rp=2.0×103×5.0×2.0×10??=2.0×10?3mol·L?1·s?1動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)ν=Rp/(2Rt)，Rt=2fkd[I]=2×0.8×2.0×10??×2.0×10?3=6.4×10??mol·L?1·s?1ν=2.0×10?3/(2×6.4×10??)=