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武汉工程大学 2022 年考研真题：701 高分子化学

考试科目代码及名称：701 高分子化学

一、 填空题（本大题共 7 小题，每空 2 分，共 34 分）

1、合成尼龙-6 的单体是（） ，涤纶的重复单元是（） ，聚碳酸酯的特征官能团是（） 。

2、偶氮二异丁腈常被用作（） 聚合的引发剂，它的结构式是（） 。

3、苯乙烯（St）的 pKd = 40 ~ 42，甲基丙烯酸甲酯 pKd = 24，如果以阴离子聚合制备嵌段共聚物，应先引发 （），再加入 （）。

4、推导自由基聚合动力学方程时，在不考虑链转移反应的前提下，作了三个假设，分别为：（）、（）、（）。

5、阳离子聚合最主要的链终止方式是（）。

6、已知M1，M2的 Q1=2.39，e1= -1.05；Q2= 0.60，e2= 1.20，比较两种单体的共轭效应大小是M1（）M2（用>或<表示）；M1，M2两单体在相同条件下均聚时，单体（）可能具有更高的聚合速率。

7. 丁基锂是一种常用的（）聚合引发剂；过氧化二苯甲酰可作为（）聚合的引发剂；水可作为（）聚合的共引发剂；氧气可作为（）聚合的引发剂和阻聚剂。

二、单项选择题（本大题共 20 小题，每小题 2 分，共 40 分）

1、下列关于高分子结构的叙述不正确的是（ ）。

A、高分子是由许多结构单元组成的；

B、高分子链具有一定的内旋转自由度；

C、结晶性的高分子中不存在非晶态；

D、高分子是一系列不同分子量同系物组成的混合物。

2、在乳液聚合中，聚合发生的主要场所是（ ）？

A、单体液滴；

B、胶束；

C、增溶胶束；

D、水相。

3、乳液聚合反应进入恒速阶段的标志是 ( )。

A、单体液滴全部消失；

B、体系粘度恒定；

C、引发剂消耗一半；

D、胶束全部消失。

4、合成聚合物的几种方法中，能获得最窄相对分子质量分布的是（ ）。

A、阴离子聚合；

B、阳离子聚合；

C、自由基聚合；

D、自由基共聚合；

5、在开放体系中进行线形缩聚反应，为了得到最大聚合度的产品，应该 ( )。

A、选择平衡常数大的有机反应；

B、尽可能延长反应时间；

C、尽可能提高反应温度；

D、选择适当高的温度和高的真空，除去小分子副产物。

6、引发剂引发的自由基本体聚合，在引发剂用量不变的条件下，下列哪种变化不会使聚合产物的分子量降低（ ）？

A、采用溶液聚合；

B、提高反应温度；

C、加入少量链转移剂；

D、选用分解活化能更低的引发剂。

7、自由基聚合得到的聚乙烯属于 （ ）。

A、低压聚乙烯；

B、中密度聚乙烯；

C、高密度聚乙烯；

D、低密度聚乙烯。

8、制备尼龙-66，先将己二酸和己二胺成盐，其主要目的是（ ）。

A、提高反应速率；

B、简化生产工艺；

C、排除小分子；

D、提高聚合度。

9、下列叙述对缩聚反应的官能度来说不正确的是（ ）。

A．无论反应的对象和条件如何，一种单体的官能度是固定的；

B．官能度数和官能团数并非完全一一对应；

C．在缩聚反应中，不参加反应的官能团不计算在官能度内；

D．官能度是根据参与反应的官能团来确定的。

10、烯类单体自由基聚合中，存在自动加速效应，将导致（ ）。

A．聚合速率和相对分子质量同时下降；

B．聚合速率增加但相对分子质量下降；

C．聚合速率下降但相对分子质量增加；

D．聚合速率和相对分子质量同时增加而相对分子质量分布变宽。

11、聚合反应的实施方法中，对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是（ ）。

A、熔融缩聚；

B、溶液缩聚；

C、界面缩聚；

D、 固相缩聚。

12. 两种单体的 Q 值和 e 值越接近，就越 ( )。

A、难以共聚；

B、倾向于交替共聚；

C、倾向于理想共聚；

D、倾向于嵌段共聚。

13. 能够与聚合物链阳离子作用的终止剂是（ ）。

A、CO₂；

B、O₂；

C、DPPH；

D、苯醌。

14. 按阴离子聚合反应活性最大的单体是（ ）。

A、α-氰基丙烯酸乙酯；

B、乙烯；

C、甲基丙烯酸甲酯；

D、乙酸乙烯酯。

15. 下列聚合物中最容易发生解聚反应的是 ( )。

A、聚乙烯；

B、聚丙烯；

C、聚苯乙烯；

D、聚甲基丙烯酸甲酯。

16. 有机玻璃板材通常采用下列哪种聚合方法制备（ ）？

A、本体聚合；

B、 溶液聚合；

C、 悬浮聚合；

D、乳液聚合。

17. SBS 是一种热塑性弹性体，可以用下面（ ）方法合成。

A、配位阴离子聚合；

B、活性阴离子聚合；

C、自由基共聚合；

D、阳离子聚合。

18. 对缩聚反应的特征说法错误的是（ ）。

A、无特定活性种；

B、不存在链引发、链增长、链终止等基元反应；

C、转化率随时间明显提高；

D、在反应过程中，聚合度稳步上升。

19. 自由基聚合实施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同时提高，可采用（ ）聚合方法。

A、乳液聚合；

B、悬浮聚合；

C、溶液聚合；

D、本体聚合。

20. 自由基本体聚合反应时，会出现凝胶化效应，而离子聚合反应则不会，主要原因在于（ ）。

A、链增长方式不同；

B、链引发方式不同；

C、聚合温度不同；

D、终止方式不同。

三、综合分析题（本大题共 4 小题，共 40 分）

1. 何为活性聚合物？为何阴离子聚合可为活性聚合，而自由基聚合较难做成活性聚合？(8 分)

2. 为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关，缩聚反应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大？ 在自由基共聚反应中，苯乙烯单体的相对活性远远大于醋酸乙烯酯，若在醋酸乙烯酯均聚时加入少量苯乙烯将会如何？为什么? (10 分)

3. 为什么要对共聚物的组成进行控制？在工业上有哪几种控制方法？ （10 分）

4. 选择适宜的引发体系或催化剂制备下列聚合物,并说明聚合反应机理。（1）悬浮聚合制备聚氯乙烯；（2）聚丙烯；（3）聚 1,1-二氰基乙烯；（4）聚异丁烯。可供选择的引发体系或催化剂为： (a)AIBN；(b)Na+萘；(c)BF₃+H₂O；(d)TiCl₃+AlR₂Cl (12 分）

四、计算题（本大题共 5 小题，共 36 分）

1、M₁和 M₂两单体共聚，若 r₁=0.75，r₂=0.20，求该体系有无恒比共聚点。如果有恒比共聚点，那么该点共聚物组成 F₁为多少？（5 分）

2、苯乙烯在 60℃以苯为溶剂、AIBN 为引发剂进行聚合。在只有双基偶合终止和无链转移的情况下，当数均聚合度为 2000，单体浓度[M] = 6.0 mol·L^-1 时，试求：（1）动力学链长；（2）若溶液中同时有 CCl₄，其浓度为[S]=0.1 mol·L^-1，对四氯化碳的链转移常数 Cs=90×10^-4，求在同样单体浓度时的数均聚合度（忽略向单体转移）；（3）CCl₄的存在对聚合速率有何影响？（8 分）

3、邻苯二甲酸酐（M1）与丙三醇（M₂）缩聚：（1） M₁：M₂（物质的量比）= 2.0 : 2.1；（2）M₁：M₂（物质的量比）= 3.0 : 2.0。判断上述两种体系能否交联。若可以交联，分别用Carothers法和Flory统计法计算凝胶点。（8分）

4、将 1.0×10^-3 mol 萘钠溶于四氢呋喃中，然后迅速加入 2.0 mol 苯乙烯，溶液的总体积为 1 L。假如单体立即混合均匀，发现 2000 s 内已有一半的单体聚合，计算：（1）2000 s 时聚合物的聚合度。（2）反应结束时，聚合物的聚合度又是多少？（6 分）

5、己二酸与己二胺缩聚制备尼龙-66，反应温度为 235℃，平衡常数 K=432，问：（1）如果反应在封闭体系中进行，聚合度最大可达多少？（2）如果反应在开放体系中进行，且体系中水含量为 7.2×10^-3mol·L^-1, 求可能达到的反应程度和平均聚合度。（3）如果反应在开放体系中进行，要得到数均聚合度为 200 的聚合物，体系中水的含量应该控制在多少？（9 分）