2025年大学大二（高分子材料与工程）聚合物合成综合测试试题及答案.doc

2025年大学大二（高分子材料与工程）聚合物合成综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
（总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填在括号内）

1. 以下哪种聚合反应类型不属于链式聚合反应？（ ）
A. 自由基聚合
B. 阴离子聚合
C. 阳离子聚合
D. 缩聚反应

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. 溶剂种类
D. 单体浓度

3. 在阴离子聚合反应中，常用的引发剂是（ ）
A. 过氧化物
B. 偶氮化合物
C. 碱金属
D. 路易斯酸

4. 阳离子聚合反应的活性中心是（ ）
A. 自由基
B. 阴离子
C. 阳离子
D. 络合物

5. 以下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

6. 在自由基聚合反应中，链终止的方式主要有（ ）
A. 偶合终止和歧化终止
B. 链转移终止和歧化终止
C. 偶合终止和链转移终止
D. 以上都不对

7. 阴离子聚合反应的特点是（ ）
A. 快引发、快增长、易转移、难终止
B. 快引发、慢增长、无转移、难终止
C. 慢引发、快增长、易转移、难终止
D. 慢引发、慢增长、无转移、难终止

8. 阳离子聚合反应通常在什么条件下进行？（ ）
A. 高温、高压
B. 低温、低压
C. 高温、低压
D. 低温、高压

9. 下列哪种物质可作为自由基聚合反应的链转移剂？（ ）
A. 苯
B. 甲苯
C. 氯仿
D. 以上都是

10. 在缩聚反应中，官能团的反应活性与下列哪个因素有关？（ ）
A. 官能团的种类
B. 反应温度
C. 反应物浓度
D. 以上都是

11. 以下哪种聚合物是通过缩聚反应合成的？（ ）
A. 聚乙烯
B. 聚氯乙烯
C. 聚酯
D. 聚苯乙烯

12. 缩聚反应的平衡常数K值越大，表明（ ）
A. 反应越容易进行
B. 反应越难进行
C. 与反应难易无关
D. 以上都不对

13. 在自由基聚合反应中，聚合速率与单体浓度的关系是（ ）
A. 一级反应
B. 二级反应
C. 零级反应
D. 三级反应

14. 阴离子聚合反应中，聚合速率与单体浓度的关系是（ ）
A. 一级反应
B. 二级反应
C. 零级反应
D. 三级反应

15. 阳离子聚合反应中，聚合速率与单体浓度的关系是（ ）
A. 一级反应
B. 二级反应
C. 零级反应
D. 三级反应

16. 以下哪种方法可以提高聚合物的分子量？（ ）
A. 增加引发剂用量
B. 升高反应温度
C. 加入链转移剂
D. 降低反应温度

17. 在自由基聚合反应中，聚合物的分子量分布指数通常在（ ）
A. 1.0 - 1.5
B. 1.5 - 2.0
C. 2.0 - 2.5
D. 2.5 - 3.0

18. 阴离子聚合反应中，聚合物的分子量分布指数通常在（ ）
A. 1.0 - 1.5
B. 1.5 - 2.0
C. 2.0 - 2.5
D. 2.5 - 3.0

19. 阳离子聚合反应中，聚合物的分子量分布指数通常在（ ）
A. 1.0 - 1.5
B. 1.5 - 2.0
C. 2.0 - 2.5
D. 2.5 - 3.0

20. 以下哪种聚合物的分子结构是线型的？（ ）
A. 支化聚乙烯
B. 交联聚乙烯
C. 线型聚乙烯
D. 以上都不对

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（共20分）
（总共10空，每空2分，请将正确答案填在横线上）

1. 链式聚合反应包括______、______、______三种类型。

2. 自由基聚合反应的引发剂主要有______和______两大类。

3. 在阴离子聚合反应中，活性中心是______，常用的引发剂有______等。

4. 阳离子聚合反应的活性中心是______，常用的引发剂有______等。

5. 缩聚反应的特点是______、______、______。

（二）简答题（共20分）
（总共4题，每题5分，请简要回答问题）

1. 简述自由基聚合反应的机理。

2. 简述阴离子聚合反应的特点及适用单体。

3. 简述阳离子聚合反应的特点及适用单体。

4. 简述缩聚反应的分类及特点。

（三）论述题（共10分）
（总共1题，每题10分，请详细论述问题）

论述影响聚合物合成反应速率和分子量的因素。

（四）材料分析题（共10分）
（总共2题，每题5分，请根据所给材料回答问题）

材料：在聚合物合成实验中，研究人员采用自由基聚合方法合成聚苯乙烯。他们发现，当反应温度升高时，聚合反应速率明显加快，但聚合物的分子量却有所降低。

1. 请解释为什么反应温度升高会导致聚合反应速率加快？

2. 请解释为什么反应温度升高会导致聚合物分子量降低？

（五）设计题（共10分）
（总共1题，每题10分，请根据要求设计聚合物合成方案）

设计一种通过自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸甲酯的方案，包括原料、引发剂、反应条件等，并说明如何控制聚合物的分子量。

答案：
1. D
2. D
3. C
4. C
5. C
6. A
7. B
8. B
9. D
10. D
11. C
12. A
13. A
14. B
15. B
16. D
17. B
18. A
19. D
20. C

填空题答案：
1. 自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合
2. 过氧化物、偶氮化合物
3. 阴离子、碱金属
4. 阳离子、路易斯酸
5. 反应中有小分子生成、反应是逐步进行的、聚合物的化学组成与单体相同

简答题答案：
1. 自由基聚合反应机理包括链引发、链增长和链终止三个阶段。链引发是引发剂分解产生自由基；链增长是自由基与单体加成形成新的自由基使链不断增长；链终止是自由基相互作用使链终止。
2. 阴离子聚合特点：快引发、慢增长、无转移、难终止。适用单体：具有吸电子取代基的烯类单体。
3. 阳离子聚合特点：快引发、快增长、易转移、难终止。适用单体：具有供电子取代基的烯类单体。
4. 缩聚反应分类：按反应对象分均缩聚、混缩聚、共缩聚；按反应条件分熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚等。特点：有小分子生成，逐步进行，聚合物化学组成与单体不同。

论述题答案：影响聚合物合成反应速率和分子量的因素有：
1. 单体浓度：一般浓度增加反应速率加快。
2. 引发剂浓度：增加引发剂浓度反应速率加快，但可能使分子量降低。
3. 反应温度：升高温度反应速率加快，同时可能影响链转移等导致分子量变化。
4. 链转移剂：加入链转移剂会降低分子量。
5. 溶剂：不同溶剂影响反应速率和聚合物形态等进而影响分子量。

材料分析题答案：
1. 反应温度升高，引发剂分解速率加快，产生更多自由基，从而使聚合反应速率明显加快。
2. 温度升高，链转移反应加剧，更多的自由基通过链转移终止，导致聚合物的分子量降低。

设计题答案：原料：甲基丙烯酸甲酯、引发剂（如过氧化苯甲酰）。反应条件：在适当溶剂（如苯）中，60 - 80℃反应。控制分子量方法：通过调整引发剂用量，减少引发剂用量可使分子量增加；加入适量链转移剂（如十二烷基硫醇）可控制分子量大小。