2025年大學(xué)大二（高分子材料）聚合物合成基礎(chǔ)試題及解析

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種聚合反應(yīng)類型不屬于鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)？A.自由基聚合B.陰離子聚合C.陽離子聚合D.縮聚反應(yīng)2.自由基聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑的作用是？A.提供活性中心B.促進(jìn)單體聚合C.終止聚合反應(yīng)D.提高聚合物分子量3.陰離子聚合的活性中心是？A.碳陽離子B.碳陰離子C.自由基D.絡(luò)合物4.陽離子聚合通常需要在什么條件下進(jìn)行？A.高溫B.低溫C.中性條件D.堿性條件5.以下哪種單體不能進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)？A.乙烯B.氯乙烯C.甲醛D.苯乙烯6.自由基聚合反應(yīng)中，鏈增長反應(yīng)的速率主要取決于？A.引發(fā)劑濃度B.單體濃度C.反應(yīng)溫度D.聚合物濃度7.陰離子聚合的引發(fā)劑通常是？A.過氧化物B.偶氮化合物C.堿金屬D.過渡金屬絡(luò)合物8.陽離子聚合的終止方式主要有？A.雙基終止B.單基終止C.歧化終止D.向單體轉(zhuǎn)移終止9.在自由基聚合反應(yīng)中，增加引發(fā)劑用量會導(dǎo)致？A.聚合物分子量增大B.聚合物分子量減小C.聚合反應(yīng)速率降低D.聚合物支化度增加10.陰離子聚合反應(yīng)的特點(diǎn)不包括？A.反應(yīng)速率快B.聚合物分子量分布窄C.可合成特定結(jié)構(gòu)的聚合物D.易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)11.陽離子聚合反應(yīng)中，溶劑的極性對反應(yīng)有何影響？A.極性越大，反應(yīng)速率越快B.極性越大，反應(yīng)速率越慢C.極性對反應(yīng)速率無影響D.極性會使聚合物分子量增大12.以下哪種聚合方法不屬于本體聚合？A.熔融縮聚B.溶液聚合C.氣相聚合D.本體澆鑄聚合13.溶液聚合的優(yōu)點(diǎn)不包括？A.反應(yīng)熱易導(dǎo)出B.聚合物溶液可直接使用C.聚合反應(yīng)速率快D.可避免自動加速現(xiàn)象14.乳液聚合中，乳化劑的作用不包括？A.降低表面張力B.形成穩(wěn)定的乳液C.引發(fā)聚合反應(yīng)D.保護(hù)聚合物粒子15.懸浮聚合的特點(diǎn)是？A.聚合物顆粒較大B.聚合反應(yīng)速率慢C.聚合物分子量分布寬D.產(chǎn)物純度高16.以下哪種引發(fā)劑屬于油溶性引發(fā)劑？A.過硫酸鉀B.過氧化氫C.偶氮二異丁腈D.過硫酸銨17.在自由基聚合反應(yīng)中，鏈終止反應(yīng)的速率主要取決于？A.鏈增長反應(yīng)速率B.引發(fā)劑濃度C.反應(yīng)體系的粘度D.聚合物濃度18.陰離子聚合反應(yīng)中，加入少量的水會導(dǎo)致？A.聚合反應(yīng)速率加快B.聚合物分子量增大C.聚合物分子量減小D.聚合反應(yīng)終止19.陽離子聚合反應(yīng)中，加入鏈轉(zhuǎn)移劑會使？A.聚合物分子量增大B.聚合物分子量減小C.聚合反應(yīng)速率降低D.聚合物支化度降低20.以下哪種聚合物不屬于通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的？A.聚乙烯B.聚氯乙烯C.尼龍66D.聚苯乙烯第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將正確答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)通常由______、______和______三個基元反應(yīng)組成。2.自由基聚合的引發(fā)劑分為______和______兩大類。3.陰離子聚合的活性中心是______，其引發(fā)劑通常是______。4.陽離子聚合的終止方式主要有______和______。5.乳液聚合中，乳化劑的作用是______、______和______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)。2.說明陰離子聚合反應(yīng)的引發(fā)劑種類及引發(fā)機(jī)理。3.分析陽離子聚合反應(yīng)中溶劑極性對反應(yīng)的影響。4.簡述乳液聚合的優(yōu)點(diǎn)。（三）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題，115分。論述自由基聚合反應(yīng)中影響聚合物分子量及分子量分布的因素。（四）材料分析題（共10分）答題要求：本大題共2小題，每小題5分。閱讀以下材料，回答問題。材料：在自由基聚合反應(yīng)中，通過控制引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等條件，可以合成出不同分子量和分子量分布的聚合物。例如，在一定溫度下，增加引發(fā)劑用量，聚合物分子量會降低；升高反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)速率加快，但聚合物分子量也會減小。1.根據(jù)材料，分析引發(fā)劑用量對聚合物分子量的影響，并說明原因。2.闡述反應(yīng)溫度對聚合反應(yīng)速率和聚合物分子量的影響。（五）計算題（共5分）答題要求：本大題共1小題，15分。計算并寫出計算過程。在自由基聚合反應(yīng)中，已知某單體的聚合速率Rp=k[M][I]^0.5，其中k為反應(yīng)速率常數(shù)，[M]為單體濃度，[I]為引發(fā)劑濃度。若單體濃度為2mol/L，引發(fā)劑濃度為0.01mol/L，反應(yīng)速率常數(shù)k=510^-4L^(1/2)mol^(-1/2)s^(-1)，計算聚合反應(yīng)速率Rp。答案：1.D2.A3.B4.B5.C6.B7.C8.D9.B10.D11.A12.B13.C14.C15.D16.C17.C18.D19.B20.C填空題答案：1.引發(fā)、增長、終止2.過氧化物、偶氮化合物3.碳陰離子、堿金屬4.向單體轉(zhuǎn)移終止、自發(fā)終止5.降低表面張力、形成穩(wěn)定乳液、保護(hù)聚合物粒子簡答題答案：1.自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)速率快；聚合物分子量隨反應(yīng)時間延長而增大；存在自動加速現(xiàn)象；聚合物分子量分布較寬。2.陰離子聚合的引發(fā)劑種類：堿金屬、堿金屬有機(jī)化合物等。引發(fā)機(jī)理：引發(fā)劑提供活性陰離子，與單體發(fā)生加成反應(yīng)形成活性中心。3.陽離子聚合反應(yīng)中，溶劑極性越大，反應(yīng)速率越快。因?yàn)闃O性溶劑有利于陽離子活性中心的形成和穩(wěn)定，促進(jìn)單體的陽離子聚合反應(yīng)。4.乳液聚合的優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)熱易導(dǎo)出，反應(yīng)溫度易控制；聚合物分子量高且分布窄；可連續(xù)生產(chǎn)；產(chǎn)物可直接作為膠乳使用。論述題答案：自由基聚合反應(yīng)中影響聚合物分子量及分子量分布的因素主要有：引發(fā)劑用量：增加引發(fā)劑用量，聚合物分子量降低。因?yàn)橐l(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基增多，鏈增長反應(yīng)速率相對降低，聚合物分子量減小。反應(yīng)溫度：升高反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)速率加快，但聚合物分子量減小。這是因?yàn)闇囟壬?，鏈增長反應(yīng)速率和鏈終止反應(yīng)速率都加快，但鏈終止反應(yīng)速率增加得更快，導(dǎo)致聚合物分子量降低。單體濃度：單體濃度增加，聚合物分子量增大。因?yàn)閱误w濃度增加，鏈增長反應(yīng)速率相對增加，聚合物分子量增大。鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)：鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)會使聚合物分子量降低，且影響分子量分布。材料分析題答案：1.引發(fā)劑用量增加，聚合物分子量降低。原因是引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基增多，鏈增長反應(yīng)速率相對降低，更多的自由基參與鏈終止反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物分子量減小。2.反應(yīng)溫度升高，聚合反應(yīng)速率加快，