2025年大學(xué)高分子材料與工程（高分子合成）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種引發(fā)劑不屬于自由基聚合引發(fā)劑？（）A.過氧化物B.偶氮化合物C.有機(jī)金屬化合物D.氧化還原引發(fā)體系2.自由基聚合反應(yīng)中，鏈終止的方式不包括（）A.偶合終止B.歧化終止C.單基終止D.雙基終止3.對(duì)于逐步聚合反應(yīng)，以下說法正確的是（）A.聚合反應(yīng)初期，單體轉(zhuǎn)化率就很高B.聚合反應(yīng)速率隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸加快C.聚合物的分子量隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增大D.反應(yīng)體系中不存在活性中心4.合成聚酰胺的主要反應(yīng)類型是（）A.縮聚反應(yīng)B.加聚反應(yīng)C.自由基聚合D.離子聚合5.以下哪種單體不能進(jìn)行陰離子聚合反應(yīng)？（）A.丙烯腈B.苯乙烯C.氯乙烯D.甲基丙烯酸甲酯6.陽離子聚合反應(yīng)的引發(fā)劑通常是（）A.親核試劑B.親電試劑C.自由基D.堿金屬7.在自由基聚合反應(yīng)中，增加引發(fā)劑濃度，聚合反應(yīng)速率（）A.不變B.降低C.增加D.先增加后降低8.逐步聚合反應(yīng)中，反應(yīng)程度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是（）A.反應(yīng)程度等于轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)程度大于轉(zhuǎn)化率C.反應(yīng)程度小于轉(zhuǎn)化率D.兩者無直接關(guān)系9.以下哪種聚合物是通過縮聚反應(yīng)合成的？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對(duì)苯二甲酸乙二酯D.聚氯乙烯10.自由基聚合反應(yīng)的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)是（）A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.無熱效應(yīng)D.先放熱后吸熱第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題2分，共10分）1.自由基聚合反應(yīng)的特征是______、______、______。2.逐步聚合反應(yīng)的實(shí)施方法主要有______、______、______。3.陰離子聚合反應(yīng)的引發(fā)劑有______、______、______。4.陽離子聚合反應(yīng)的活性中心是______。5.聚合物的分子量分布指數(shù)是指______。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述自由基聚合反應(yīng)的機(jī)理。2.比較縮聚反應(yīng)和加聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3.說明影響陰離子聚合反應(yīng)的因素。四、論述題（共15分）材料：在高分子合成中，常常需要控制聚合物的分子量和分子量分布。請(qǐng)論述如何通過聚合反應(yīng)條件的選擇來實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物分子量和分子量分布的調(diào)控。五、計(jì)算題（共5分）已知某自由基聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的分解速率常數(shù)kd=1.0×10^-5s^-1，單體濃度[M]=2mol/L，引發(fā)劑濃度[I]=0.01mol/L，鏈增長(zhǎng)速率常數(shù)kp=100L/(mol·s)，鏈終止速率常數(shù)kt=1.0×10^7L/(mol·s)。求聚合反應(yīng)速率Rp。答案：一、選擇題1.C2.C3.C4.A5.C6.B7.C8.B9.C10.A二、填空題1.慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、速終止2.熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚3.堿金屬、堿金屬配合物、有機(jī)金屬化合物4.碳陽離子5.重均分子量與數(shù)均分子量的比值三、簡(jiǎn)答題1.自由基聚合反應(yīng)機(jī)理包括鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移。鏈引發(fā)是引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基，自由基與單體反應(yīng)生成單體自由基；鏈增長(zhǎng)是單體自由基與單體不斷加成增長(zhǎng)；鏈終止是自由基相互作用使鏈終止；鏈轉(zhuǎn)移是自由基向其他分子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生新的自由基繼續(xù)反應(yīng)。2.縮聚反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)過程中有小分子生成，聚合物的化學(xué)組成與單體不同，反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，分子量隨時(shí)間增加。加聚反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)過程中無小分子生成，聚合物的化學(xué)組成與單體相同，反應(yīng)速率快，分子量在瞬間達(dá)到很大。3.影響陰離子聚合反應(yīng)的因素有：引發(fā)劑的活性、單體的活性、溶劑的性質(zhì)、溫度等。引發(fā)劑活性高，聚合反應(yīng)速率快；單體活性高，易聚合；溶劑的極性和給電子能力影響活性中心的穩(wěn)定性；溫度影響反應(yīng)速率和聚合物的結(jié)構(gòu)。四、論述題聚合物的分子量和分子量分布受多種聚合反應(yīng)條件影響。引發(fā)劑濃度增加，自由基生成速率加快，聚合反應(yīng)速率提高，聚合物分子量降低；單體濃度增加，聚合物分子量增大。溫度升高，反應(yīng)速率加快，但可能導(dǎo)致鏈轉(zhuǎn)移增加，分子量分布變寬。選擇合適的溶劑可影響活性中心的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響分子量和分布。通過控制這些條件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物分子量和分子量分布的有效調(diào)控。五、計(jì)算題：根據(jù)聚合反應(yīng)速率公式Rp=kp[M](fkd[I])^0.5(kt)^-0.5f為引發(fā)效率，假設(shè)f=1Rp=100×2×(1.0×10^-5×0.01)^0.5×(1