2025年大學(xué)本科（高分子材料與工程）高分子合成綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)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(guò)氧化物B.偶氮化合物C.有機(jī)金屬化合物D.氧化還原體系2.自由基聚合反應(yīng)中，鏈增長(zhǎng)反應(yīng)的活化能一般為：A.20-34kJ/molB.34-63kJ/molC.63-84kJ/molD.84-120kJ/mol3.乳液聚合中，單體液滴的作用是：A.提供單體儲(chǔ)存場(chǎng)所B.參與聚合反應(yīng)C.作為乳化劑的載體D.影響聚合反應(yīng)速率4.下列哪種聚合物不能通過(guò)縮聚反應(yīng)制備？A.聚酯B.聚酰胺C.聚乙烯D.聚氨酯5.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(wú)直接關(guān)系6.陰離子聚合的引發(fā)劑是：A.質(zhì)子酸B.金屬有機(jī)化合物C.過(guò)氧化物D.偶氮化合物7.自由基聚合反應(yīng)中，鏈終止方式不包括：A.偶合終止B.歧化終止C.單基終止D.雙基終止8.乳液聚合的特點(diǎn)不包括：A.聚合反應(yīng)速率快B.聚合物分子量高C.散熱容易D.產(chǎn)物純凈度高9.縮聚反應(yīng)中，官能團(tuán)等活性理論的適用條件不包括：A.體系中無(wú)雜質(zhì)B.官能團(tuán)的反應(yīng)活性不受分子鏈長(zhǎng)短影響C.反應(yīng)條件溫和D.聚合物分子量不太高10.陽(yáng)離子聚合的單體不包括：A.乙烯B.異丁烯C.苯乙烯D.甲基丙烯酸甲酯第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10個(gè)空，每空2分。1.自由基聚合的實(shí)施方法主要有本體聚合、溶液聚合、______和乳液聚合。2.引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_____。3.乳液聚合中，乳化劑的作用是降低表面張力，使單體分散成______，并穩(wěn)定乳液。4.縮聚反應(yīng)中，根據(jù)反應(yīng)中生成的聚合物分子結(jié)構(gòu)，可分為_(kāi)_____縮聚和體型縮聚。5.陰離子聚合的活性中心是______。6.自由基聚合反應(yīng)中，鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)包括向單體轉(zhuǎn)移、向溶劑轉(zhuǎn)移、向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移和向______轉(zhuǎn)移。7.逐步聚合反應(yīng)中，反應(yīng)初期單體轉(zhuǎn)化率______，聚合物分子量______。8.陽(yáng)離子聚合的引發(fā)劑通常是______。9.乳液聚合中，聚合物粒子的生成場(chǎng)所是______。10.縮聚反應(yīng)中，平衡常數(shù)K值越大，反應(yīng)越______進(jìn)行到底。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答以下問(wèn)題，每題10分。1.簡(jiǎn)述自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)。2.說(shuō)明乳液聚合的聚合機(jī)理。四、論述題（共15分）答題要求：結(jié)合材料，論述高分子合成中不同聚合方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。材料：高分子合成是材料科學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向，不同的聚合方法在實(shí)際應(yīng)用中具有各自的特點(diǎn)。本體聚合具有產(chǎn)物純凈、無(wú)需后處理等優(yōu)點(diǎn)，但散熱困難；溶液聚合散熱容易，但產(chǎn)物分離提純復(fù)雜；乳液聚合反應(yīng)速率快、聚合物分子量高，但產(chǎn)物中含有乳化劑等雜質(zhì)。五、計(jì)算題（共15分）答題要求：計(jì)算以下題目，并寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。在自由基聚合反應(yīng)中，已知引發(fā)劑分解速率常數(shù)kd=1.0×10^-5s^-1，單體濃度[M]=2.0mol/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.B3.A4.C5.B6.B7.C8.D9.C10.A二、填空題1.懸浮聚合2.引發(fā)3.乳液滴4.線型5.陰離子6.聚合物大分子7.低，低8.親電試劑9.乳膠粒10.容易三、簡(jiǎn)答題1.-自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)包括：-由自由基引發(fā)，包括受熱分解產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑、光引發(fā)劑等。-反應(yīng)機(jī)理為鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止。-聚合過(guò)程中，單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間增加，聚合物分子量逐漸增大。-反應(yīng)速率受引發(fā)劑濃度、單體濃度等因素影響。-可發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，影響聚合物分子量和結(jié)構(gòu)。2.-乳液聚合的聚合機(jī)理如下：-乳化劑使單體分散成乳液滴，形成穩(wěn)定的乳液體系。-引發(fā)劑在水相中分解產(chǎn)生自由基，進(jìn)入乳液滴引發(fā)聚合反應(yīng)。-鏈增長(zhǎng)反應(yīng)在乳液滴內(nèi)進(jìn)行，聚合物鏈不斷增長(zhǎng)。-乳液滴內(nèi)聚合物鏈達(dá)到一定長(zhǎng)度后，發(fā)生鏈終止反應(yīng)。-隨著聚合反應(yīng)進(jìn)行，乳液滴內(nèi)聚合物濃度增加，最終形成聚合物粒子。四、論述題高分子合成中不同聚合方法各有優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。本體聚合產(chǎn)物純凈，無(wú)需后處理，但散熱困難，適用于制備板材、管材等對(duì)純度要求高且散熱問(wèn)題可解決的產(chǎn)品。溶液聚合散熱容易，可通過(guò)選擇溶劑控制聚合物分子量，但產(chǎn)物分離提純復(fù)雜，常用于涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。乳液聚合反應(yīng)速率快、聚合物分子量高，產(chǎn)物中含乳化劑等雜質(zhì)，適用于合成橡膠、乳液型涂料等產(chǎn)品。不同聚合方法應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需求和實(shí)際情況合理選擇，以實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)的高分子合成。五、計(jì)算題根據(jù)自由基聚合反應(yīng)速率公式Rp=kp[M](fkdkt)^0.5[I]^0.5，其中f為引發(fā)效率，一般取0.5。已知kd=1.0×10^-5s^-1，[M]=2.0mol/L，[I]=0.01mol/L，kp=100L/(mol·s)，kt=1.0×10^7L/(m