高分子化学模拟题及答案1(精)

1、高分子化学模拟题及答案1(精)1 高分子化学模拟试题（一）一填空题（16分）1. 无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变，其中T g 是： ；T f 是： 。而在结晶高聚物中T m 是： 。2. 、3. 三大类。根据聚合物主链所含元素，又可将聚合物分为： 、 、 。4. 按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可分为： 、 。按聚 合机理聚合反应可分为： 、 。5. 尼龙-66的单体是 、 。6. 合成天然橡胶单体是 。7. 高分子化合物（又称聚合物）其分子量一般在多大范围内 。8. 乳液聚合中，经典理想体系的组成为: 、 、 、 。9. 苯乙烯连续本体聚合的散热问题可由 、 来克服。

2、10自由基聚合的机理为： 引发、 增长、 终止；而阳离子聚合机理为： 引发、 增长、 终止。二选择题（14分）1下列哪种物质不是聚合物? -（ ） A 葡萄糖 B 聚乙烯 C 纤维素 D 胰岛素2下列单体中哪一种最容易进行阳离子聚合反应-（ ）A CH 2=CH2 B CH 2=CHOCH3 C CH 2=CHCl D CH 2=CHNO23单体含有下列哪种官能团时不能进行缩聚反应-（ ）A COOH B NH 2 C COOR D COR4下列哪种物质不能作为阳离子聚合的引发剂-（ ）A 正碳离子盐 B 有机碱金属 C 质子酸 D Lewis 酸5苯醌是常用的分子型阻聚剂，一般用单体的百分之

3、几就能达到阻聚效果-（ ）A 1.0%一0.5% B 1.0%一2.0% C 2.0%一5.0% D 0.1%一0.001%6下列哪种物质不是高效阻聚剂-（ ）A 硝基苯 B 苯醌 C FeCl 3 D O 27下列因素不能使聚合热降低的是-（ ）A 取代基的位阻效应 B 共轭效应C 带上电负性强的取代基 D 溶剂化三解答题（50分）1（5分）写出下列物质的中文名称。（1）PE （2）PMMA （3）ABS （4）PVC （5）DPPH2（7分）试写出过氧化苯甲酰为引发剂，以CCl 4为溶剂，苯乙烯为单体聚合生成聚苯乙2烯的基本反应及可能出现的副反应。3（4分）写出下列常用引发剂的分子式和分解

4、反应式（1）偶氮二异庚睛；（2）过氧化十二酰。4（6分）判断下列烯类单体适合哪种聚合机理：自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合，并简单说明其原因。（1） CH 2=C(CH3 2（2） CH 2=C(CNCOOR（3） CH 2= CHC6H 55（7分）在自由基聚合反应中，何种条件下会出现反应自动加速现象。试讨论其产生的原因以及促进其产生和抑制的方法。6（6分）写出聚合物名称，单体名称和聚合反应式。指明属于是属于哪种反应类型（如是加聚、缩聚还是开环聚合，是连锁聚合还是逐步聚合）（1） 2 5（2） 2C(CH3=CHCH2n （3） 涤纶7（6分）请解释影响自由基引发效率的两种现象：笼蔽效应；

5、诱导分解。四计算题（12分）1（5分）有下列所示三成分组成的混合体系：成分1：重量分数=0.5，分子量=1104成分2：重量分数=0.4，分子量=1105成分3：重量分数=0.1，分子量=1106求这个混合体系的数均分子量和重均分子量以及分子量分布宽度指数。2. （7分）已知BPO 在60的半衰期为48小时，甲基丙烯酸甲酯在60的k p 2/kt =110-2L/（mol s ）。如果起始投料量为每100ml 溶液（溶剂为惰性）中含20g 甲基丙烯酸甲酯和0.1克BPO ，试求（1） 10%单体转化为聚合物需多少时间；（2） 反应初期生成的聚合物的动力学链长。3 (12分 醋酸乙烯在60以偶氮

6、二异丁腈为引发剂进行本体聚合，其动力学数据如下：d k =1.1610-5s -1，p k =3700 L(mols -1，t k =7.4107 L(mols -1，c (M=10.86mol/L，c (I=0.20610-3mol/L，C M =1.9110-4，偶合终止占动力学终止的90%，试求所得聚醋酸乙烯的n X 。五推导题（8分）写出并推导自由基聚合微观动力学方程。指出何时其速率与引发剂成一级关系，何时与单体浓度成1.5次方关系。3 高分子化学模拟试题-1（标准答案）一填空题（每空0.5分，共16分）1 玻璃化转变温度、粘流温度、熔点2 溶液缩聚、固相缩聚、界面缩聚3 塑料、橡胶、

7、纤维、碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物4 缩聚反应、加聚反应 连锁聚合反应、逐步聚合反应5 己二酸、己二胺6 异戊二烯7 1041068 难溶于水的单体 、 水溶性引发剂 、 水溶性乳化剂、 去离子水9 预聚、后聚合两段10. 快 、速 、 快 、 快 、 难二选择题（每题2分，共14分）1 A2 B3 D4 B5 D6 A7 C三解答题1（5分）答： （1）PE 聚乙烯（2）PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯（3）ABS 丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物（4）PVC 聚氯乙烯（5）DPPH 1, 1-二苯基-2-三硝基-苯肼2（7分）答：基本反应：引发：C 6H 5COOCC 6H 52C 6H

8、5COO O O4 2C 6H 5C O O C H 2=CHC 6H 5C 6H 5COCH 2CHC 6H 5增长 CH 2+CH 2=CHC6H 5CH 2CHCH 2C 6H 5C 6H 5C 6H 5终止CH 2C 6H 5CH 2C 6H 5+CH 2C CCH 2C 6H 5C 6H 5可能出现的副反应：（1）引发阶段由于鄙笼效应，引发剂可能发生二次分解C 6H 5COO C 6H 5+CO2C 6H 5+C6H 5COO C 6H 5COOC 6H 5（2）链增长阶段的竞争反应：诱导分解CH 2C 6H 5C 6H 5COOCC 6H 5O O +CH 26H 5+ C6H 5

9、COC 6H 5OO链转移CH 2C 6H 5+CCl 4CH 23C 6H 5CH 2C 6H 5+ CH 2=CCH=CC6H 5+CH3CC 6H 5C 6H 53（4分）（3）偶氮二异庚睛；5 (CH3 2CHCH 2C N=NCCH 2CH(CH3 23 2CHCH 2C + N2C N CN CN CH 3 CH3 CH3（4）过氧化十二酰。C 11H 23C O O C C 11H 2311H 23 + CO 2O O 24（6分）答：（4） 适合阳离子聚合，CH3为供电子基团，CH3与双键有超共轭效应。（5） 适合阴离子和自由基聚合，两个吸电子基并兼有共轭效应。（6） 可进行阳

10、离子、阴离子和自由基聚合。因为共轭体系电子的容易流动和极化5（7分）答：本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。造成自动加速现象的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增或溶解性能变差，造成kt 变小，活性链寿命延长，体系活性链浓度增大。在非均相本题聚合和沉淀聚合中，由于活性链端被屏蔽，链终止反映速度大大下降，也出现明显的反应自动加速现象。在某些聚合反应中，由于模板效应或氢键作用导致kp 增大，也回出现反应自动加速现象。反应的自动加速大多由于体系中单位时间呢引发的链和动力学终止的链的数目不等造成活性链浓度不断增大所致。若能调节引发剂的种类和用量，使引发查声新链的速度也随转化

11、率增加而递减，则可抑制反应自动加速。此外，选用良溶剂、加大溶剂用量、提高聚合温度或适当降低聚合物的分子量等，都会减轻反应自动加速程度。反之，则可使自动加速现象提前发生。6（6分）答：（1）2 5n聚己内酰胺，单体为己内酰胺或氨基己酸nH 2N （CH 2）5COOH 2 5CO n该反应是缩聚，逐步聚合（2）2C(CH3=CHCH2 n聚异戊二烯，单体为异戊二烯 n CH2=C（CH3）CH=CH2 CH2C(CH3=CHCH2 n 该反应是加聚，连锁聚合 （7） 涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯，单体为乙二醇和对苯二甲酸 nHO(CH OH+nHOOC 2 该反应是缩聚，逐步聚合 逐步聚合 H O

12、(CH2OC COOH 2 O C nOH+(2n-1H2O O 7 分） （6 答：聚合体系中引发剂的浓度很低，当它分解成两个自由基后，将被周围分子（如溶剂分 子）所包围，像在笼子里一样，而笼子内单体浓度低，自由基必须扩散出笼子，才能引发单 -1 -9 体聚合。但自由基在笼子内的平均寿命较短，约为 10 10 s，如来不及扩散出来，就可能 发生副反应，形成稳定分子，从而消耗引发剂。这种现象称为笼蔽效应。 诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应。 转移的结果是， 原自由基生成一个稳定 分子，另产生了一个新的自由基，即自由基数虽没有变化，但白白消耗了一个引发剂分子， 从而降低了引发效率。 笼蔽

13、效应由于初级自由基受溶剂分子包围，限制了自由基的扩散，导致初级自由 基的偶合（或歧化）终止，使引发效率 f 降低。 诱导分解它是指链自由基向引发剂的转移反应。原来的链自由基或简单自由基在 形成稳定分子的同时，生成一个新的自由基。有由于无偿的消耗了一个引发剂分子， 故使实际引发效率降低。 四计算题 1 分） （5 Mn N M N i i i W W M i i i W W I 1 i Mi 1 1.85 104 0.5 0.4 0.1 104 105 106 M w Wi M i 0.5 104 .4 105 0.1 106 1.45 105 0 HI Mw Mn 7.84 2. （7 分）

14、答： （1） k d 0.693 4.0 10 6 s 1 t1 2 6 kt kt 1 10 2 l （m ol s） / 2 1 k p kt1 2 0.1l1 2 （m ol s） 2 / Rp k（ p =2.610 fkd 1 2 ） M I 1 2 2.6 10 5 m ol（l s） / kt mol/（ls） -5 10%单体转化相当于每升起始反应的单体为 0.2mol，所需时间 t 0.2mol / l 7.69 10 8 s 2.14 h 2.6 10 5 mol （l s） / （2） v kp （kt kd f） 2 12 M 769 I 1 2 kP c(M 。 12

15、 2( fk d k t c(I1 2 3 （12 分） 解：动力学链长 按 f =1 计算，代入其它数据得： = k 3.7 3 10 10.86 104 -5 7 1/ 2 -3 1 / 2 = 4.78 2(11.16 10 7.4 10 (0.206 10 1 1 1.82 C 0.9 D 0.1 2 2 （C 表示偶合终止占动力学终止的百分数，D 表示歧化终止占动力学终止的百分数。 ） 1 1 1 CM 1.91 10-4 2.025 10-4 X n k 1.82 4.78 104 X n = 4938 即聚醋酸乙烯的平均聚合度 X n = 4938。 五 分） （8 解： 聚合总

16、速率通常以单体消耗速率（-dM/dt）表示 R dM Ri R p -（1） dt 根据大分子假设可知： Ri R p 所以（1）式可化为：R= R p -（2） 而由等活性理论可知： 链自由基的活性与链长基本无关，各步速率常数相等，kP1kP2kP3kP4kPx kP，所 以： 7 令自由基浓度M.代表大小不等的自由基 RM1.、 RM2.、RM3.、 RMX.浓度的总和，可得： 链增长速率方程可写成： dM Rp k p M RMi k p M M -（3） dt p 由链终止反应方程式 Mx + My Mx+y Mx + My MX + My 得到终止总速率： Rtc 2ktc M 2 Rtd 2ktd M 2 （偶合终止） （歧化终止） dM Rt 2k t M 2 -（4） dt 再根据稳态假设理论可知：Ri