2025年大三（分子科学与工程）高分子化学考核题

2025年大三（分子科学与工程）高分子化学考核题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)1.下列哪种聚合反应属于连锁聚合反应？（）A.逐步聚合B.自由基聚合C.缩聚反应D.开环聚合2.自由基聚合反应中，引发剂的分解速率常数与下列哪个因素无关？（）A.温度B.引发剂浓度C.溶剂性质D.单体浓度3.乳液聚合的特点不包括以下哪一项？（）A.聚合反应速率快B.产物分子量高C.散热容易D.聚合物乳液可直接使用4.下列哪种单体不能进行自由基聚合反应？（）A.乙烯B.氯乙烯C.丙烯D.苯乙烯5.离子聚合反应中，阳离子聚合的引发剂通常是（）。A.碱金属B.Lewis酸C.过氧化物D.偶氮化合物6.缩聚反应中，反应程度与下列哪个因素关系不大？（）A.反应时间B.反应温度C.单体转化率D.官能团配比7.体型缩聚反应中，凝胶点出现的条件是（）。A.反应程度达到1B.反应程度达到0.5C.平均官能度大于2D.平均官能度小于28.下列哪种高分子材料属于热塑性塑料？（）A.酚醛树脂B.环氧树脂C.聚乙烯D.硫化橡胶9.自由基聚合反应中，链终止方式不包括以下哪种？（）A.偶合终止B.歧化终止C.链转移终止D.引发剂终止10.高分子化合物的分子量具有（）。A.单分散性B.多分散性C.均匀性D.固定性第II卷（非选择题，共70分）1.填空题（每题2分，共10分）（1）自由基聚合反应的引发方式有（）、（）和（）。（2）离子聚合反应可分为（）和（）。（3）缩聚反应的实施方法主要有（）、（）、（）和（）。2.简答题（每题10分，共30分）（1）简述自由基聚合反应的机理。（2）比较乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合的特点。（3）说明体型缩聚反应的特点及凝胶点的计算方法。3.计算题（每题10分，共20分）（1）在某自由基聚合反应中，已知引发剂的分解速率常数kd=1.0×10^-5s^-1，单体浓度[M]=2.0mol/L，引发剂浓度[I]=0.01mol/L，链增长速率常数kp=100L/(mol·s)，链终止速率常数kt=1.0×10^7L/(mol·s)。求聚合反应速率Rp。（2）某二元酸和二元醇进行缩聚反应，反应程度p=0.99，求产物的平均聚合度Xn。4.材料分析题（10分）材料：在高分子合成实验中，研究人员采用乳液聚合方法合成了聚苯乙烯。实验过程中，发现聚合反应速率较快，但产物的分子量分布较宽。问题：分析聚合反应速率较快的原因，并说明分子量分布较宽的可能原因。5.论述题（10分）论述高分子化学在现代科技和生活中的重要应用，并举例说明。答案1.B2.D3.B4.C5.B6.C7.C8.C9.D10.B1.（1）热引发、光引发、引发剂引发；（2）阳离子聚合、阴离子聚合；（3）熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚2.（1）自由基聚合反应机理包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。链引发是引发剂分解产生初级自由基，初级自由基与单体加成生成单体自由基；链增长是单体自由基不断与单体加成，使链自由基不断增长；链终止是链自由基相互作用，使链增长终止。（2）乳液聚合特点：聚合反应速率快，产物分子量高，散热容易，聚合物乳液可直接使用。悬浮聚合特点：产物为珠状颗粒，粒径较大，聚合反应速率适中，散热较容易。本体聚合特点：产物纯净，聚合反应速率快，但散热困难，易出现自动加速现象。（3）体型缩聚反应特点：反应体系中存在多官能团单体，反应过程中会形成三维网状结构。凝胶点计算方法：根据Carothers方程，当平均官能度大于2时，反应会发生凝胶化，凝胶点pc=2/f（f为平均官能度）。3.（1）Rp=kp[M](fkdkt)^0.5[I]^0.5=100×2.0×(0.5×1.0×10^-5×1.0×10^7)^0.5×0.01^0.5=2.0mol/(L·s)（2）Xn=1/(1-p)=1/(1-0.99)=1004.聚合反应速率较快的原因：乳液聚合中，胶束内单体浓度高，自由基寿命长，且聚合反应在乳胶粒内进行，局部温度和浓度较高，有利于聚合反应速率提高。分子量分布较宽的可能原因：乳液聚合过程中，链终止方式多样，可能存在链转移反应，导致不同链自由基增长的长度不同，从而使产物分子量分布较宽。5.高分子化学在现代科技和生活中有广泛重要应用。在航空航天领域，高性能高分子材料用于制造飞机部件、航天器外壳等，