橡膠合成過程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究考核試卷

橡膠合成過程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在考察學(xué)生對(duì)橡膠合成過程中反應(yīng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)的掌握程度，包括反應(yīng)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定、反應(yīng)速率方程的建立等內(nèi)容?？忌杞Y(jié)合實(shí)際反應(yīng)，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)原理，分析解答相關(guān)問題。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15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.橡膠合成的關(guān)鍵步驟是（）

A.初始聚合

B.聚合反應(yīng)

C.熱處理

D.穩(wěn)定化

2.下列哪種單體最常用于合成天然橡膠（）

A.1,3-丁二烯

B.異戊二烯

C.丙烯腈

D.苯乙烯

3.橡膠硫化過程中，交聯(lián)度最高的階段是（）

A.初步硫化

B.正硫化

C.過硫化

D.退火

4.下列哪種因素對(duì)橡膠硫化速率影響最大（）

A.硫化劑用量

B.溫度

C.交聯(lián)度

D.催化劑種類

5.在橡膠合成中，引發(fā)劑的作用是（）

A.生成自由基

B.增加反應(yīng)速率

C.提高交聯(lián)度

D.降低反應(yīng)溫度

6.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

7.下列哪種單體最常用于合成硅橡膠（）

A.甲基乙烯基硅氧烷

B.甲基苯基硅氧烷

C.甲基丙烯基硅氧烷

D.甲基乙烯基硅氧烷

8.橡膠硫化過程中，促進(jìn)劑的主要作用是（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.增加交聯(lián)度

C.生成自由基

D.加速硫化過程

9.在橡膠合成中，溶劑的主要作用是（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.提高反應(yīng)速率

C.提高交聯(lián)度

D.提高聚合物的分子量

10.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是陽離子聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

11.在橡膠合成中，阻聚劑的作用是（）

A.生成自由基

B.增加反應(yīng)速率

C.降低交聯(lián)度

D.阻止聚合反應(yīng)

12.橡膠硫化過程中，焦燒現(xiàn)象的主要原因是（）

A.溫度過高

B.硫化劑用量過多

C.促進(jìn)劑用量過多

D.硫化時(shí)間過長(zhǎng)

13.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是陰離子聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

14.橡膠合成中，引發(fā)劑與單體的摩爾比通常為（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

15.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是配位聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

16.橡膠硫化過程中，過硫化的主要原因是（）

A.硫化劑用量過多

B.溫度過高

C.促進(jìn)劑用量過多

D.硫化時(shí)間過長(zhǎng)

17.下列哪種單體最常用于合成丁苯橡膠（）

A.1,3-丁二烯

B.異戊二烯

C.丙烯腈

D.苯乙烯

18.橡膠硫化過程中，預(yù)硫化的主要目的是（）

A.降低交聯(lián)度

B.提高交聯(lián)度

C.增加反應(yīng)速率

D.降低反應(yīng)溫度

19.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是逐步聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

20.橡膠合成中，鏈轉(zhuǎn)移劑的作用是（）

A.生成自由基

B.增加反應(yīng)速率

C.降低交聯(lián)度

D.阻止聚合反應(yīng)

21.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是開環(huán)聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

22.橡膠硫化過程中，退火處理的主要目的是（）

A.提高交聯(lián)度

B.降低交聯(lián)度

C.增加反應(yīng)速率

D.降低反應(yīng)溫度

23.下列哪種單體最常用于合成氯丁橡膠（）

A.1,3-丁二烯

B.異戊二烯

C.丙烯腈

D.苯乙烯

24.橡膠合成中，引發(fā)劑的分解速率對(duì)聚合反應(yīng)速率有重要影響，其分解速率與（）

A.分子量有關(guān)

B.分子結(jié)構(gòu)有關(guān)

C.溫度有關(guān)

D.以上都是

25.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是陰-陽離子共聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

26.橡膠硫化過程中，促進(jìn)劑與硫化劑的摩爾比通常為（）

A.1:1

B.1:2

C.1:3

D.1:4

27.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是自由基共聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

28.橡膠合成中，溶劑對(duì)聚合反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)在（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.提高反應(yīng)速率

C.提高交聯(lián)度

D.提高聚合物的分子量

29.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是逐步聚合（）

A.鏈增長(zhǎng)聚合

B.鏈轉(zhuǎn)移聚合

C.鏈引發(fā)聚合

D.鏈終止聚合

30.橡膠硫化過程中，硫化時(shí)間對(duì)交聯(lián)度的影響表現(xiàn)為（）

A.隨硫化時(shí)間增加，交聯(lián)度增加

B.隨硫化時(shí)間增加，交聯(lián)度減少

C.交聯(lián)度與硫化時(shí)間無關(guān)

D.交聯(lián)度先增加后減少

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.橡膠硫化過程中，影響交聯(lián)度的因素包括（）

A.硫化劑用量

B.溫度

C.硫化時(shí)間

D.促進(jìn)劑種類

E.橡膠的種類

2.自由基聚合反應(yīng)的三個(gè)基本步驟是（）

A.引發(fā)

B.增長(zhǎng)

C.終止

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.交聯(lián)

3.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑（）

A.硫黃

B.促進(jìn)劑M

C.促進(jìn)劑DM

D.促進(jìn)劑ZDC

E.填料

4.橡膠合成中，溶劑的作用包括（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.提高反應(yīng)速率

C.提高交聯(lián)度

D.提高聚合物的分子量

E.增加反應(yīng)物濃度

5.陽離子聚合的特點(diǎn)有（）

A.聚合物分子量分布窄

B.反應(yīng)速率快

C.產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有序

D.反應(yīng)條件溫和

E.需要引發(fā)劑

6.橡膠硫化過程中，可能發(fā)生的副反應(yīng)包括（）

A.焦燒

B.過硫化

C.交聯(lián)度不均勻

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.降解

7.下列哪些因素會(huì)影響橡膠的硫化速率（）

A.硫化劑種類

B.溫度

C.硫化時(shí)間

D.促進(jìn)劑種類

E.橡膠的種類

8.橡膠合成中，自由基聚合的特點(diǎn)有（）

A.反應(yīng)速率快

B.產(chǎn)物分子量分布寬

C.反應(yīng)條件簡(jiǎn)單

D.產(chǎn)物結(jié)構(gòu)無序

E.需要引發(fā)劑

9.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的類型（）

A.硫黃

B.促進(jìn)劑M

C.促進(jìn)劑DM

D.促進(jìn)劑ZDC

E.硫化劑

10.橡膠硫化過程中，可能發(fā)生的現(xiàn)象包括（）

A.焦燒

B.過硫化

C.交聯(lián)度不均勻

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.降解

11.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的作用（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.增加交聯(lián)度

C.生成自由基

D.加速硫化過程

E.提高聚合物的分子量

12.橡膠合成中，影響聚合反應(yīng)速率的因素包括（）

A.單體濃度

B.溫度

C.催化劑種類

D.壓力

E.溶劑種類

13.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的分類（）

A.硫黃

B.促進(jìn)劑M

C.促進(jìn)劑DM

D.促進(jìn)劑ZDC

E.活化劑

14.橡膠硫化過程中，可能出現(xiàn)的缺陷包括（）

A.焦燒

B.過硫化

C.交聯(lián)度不均勻

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.降解

15.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的作用機(jī)理（）

A.降低反應(yīng)溫度

B.增加交聯(lián)度

C.生成自由基

D.加速硫化過程

E.提高聚合物的分子量

16.橡膠合成中，自由基聚合的反應(yīng)機(jī)理包括（）

A.引發(fā)

B.增長(zhǎng)

C.終止

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.交聯(lián)

17.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的影響因素（）

A.硫化劑種類

B.溫度

C.硫化時(shí)間

D.促進(jìn)劑種類

E.橡膠的種類

18.橡膠硫化過程中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象包括（）

A.焦燒

B.過硫化

C.交聯(lián)度不均勻

D.鏈轉(zhuǎn)移

E.降解

19.下列哪些是橡膠硫化促進(jìn)劑的分類（）

A.硫黃

B.促進(jìn)劑M

C.促進(jìn)劑DM

D.促進(jìn)劑ZDC

E.活化劑

20.橡膠合成中，影響聚合反應(yīng)速率的因素包括（）

A.單體濃度

B.溫度

C.催化劑種類

D.壓力

E.溶劑種類

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.橡膠合成的關(guān)鍵步驟是______。

2.下列哪種單體最常用于合成天然橡膠：______。

3.橡膠硫化過程中，交聯(lián)度最高的階段是______。

4.下列哪種因素對(duì)橡膠硫化速率影響最大：______。

5.在橡膠合成中，引發(fā)劑的作用是______。

6.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合：______。

7.下列哪種單體最常用于合成硅橡膠：______。

8.橡膠硫化過程中，促進(jìn)劑的主要作用是______。

9.在橡膠合成中，溶劑的主要作用是______。

10.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是陽離子聚合：______。

11.在橡膠合成中，阻聚劑的作用是______。

12.橡膠硫化過程中，焦燒現(xiàn)象的主要原因是______。

13.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是陰離子聚合：______。

14.橡膠合成中，引發(fā)劑與單體的摩爾比通常為______。

15.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是配位聚合：______。

16.橡膠硫化過程中，過硫化的主要原因是______。

17.下列哪種單體最常用于合成丁苯橡膠：______。

18.橡膠硫化過程中，預(yù)硫化的主要目的是______。

19.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是逐步聚合：______。

20.橡膠合成中，鏈轉(zhuǎn)移劑的作用是______。

21.下列哪種聚合反應(yīng)機(jī)理是開環(huán)聚合：______。

22.橡膠硫化過程中，退火處理的主要目的是______。

23.下列哪種單體最常用于合成氯丁橡膠：______。

24.橡膠合成中，引發(fā)劑的分解速率與______有關(guān)。

25.橡膠硫化過程中，硫化時(shí)間對(duì)交聯(lián)度的影響表現(xiàn)為______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.橡膠硫化過程中，硫黃是主要的硫化劑。（）

2.天然橡膠的聚合是通過陰離子聚合機(jī)理進(jìn)行的。（）

3.橡膠硫化促進(jìn)劑可以提高橡膠的交聯(lián)度。（）

4.橡膠的硫化時(shí)間越長(zhǎng)，交聯(lián)度越高。（）

5.自由基聚合反應(yīng)中，引發(fā)劑和單體的摩爾比通常為1:1。（）

6.橡膠硫化過程中，過硫化會(huì)導(dǎo)致橡膠變硬。（）

7.硅橡膠的合成通常使用甲基乙烯基硅氧烷作為單體。（）

8.橡膠硫化促進(jìn)劑的作用是降低硫化溫度。（）

9.橡膠硫化過程中，焦燒是由于硫化劑用量過多引起的。（）

10.橡膠硫化促進(jìn)劑可以加速橡膠的硫化過程。（）

11.橡膠合成中，溶劑的作用是提高聚合反應(yīng)速率。（）

12.陽離子聚合反應(yīng)的產(chǎn)物分子量分布通常較寬。（）

13.橡膠硫化過程中，促進(jìn)劑與硫化劑的摩爾比通常為1:1。（）

14.橡膠合成中，阻聚劑可以防止聚合反應(yīng)的發(fā)生。（）

15.橡膠硫化過程中，退火處理可以提高橡膠的耐熱性。（）

16.丁苯橡膠的合成主要是通過自由基聚合機(jī)理進(jìn)行的。（）

17.橡膠硫化過程中，預(yù)硫化的目的是為了提高橡膠的物理性能。（）

18.逐步聚合反應(yīng)中，聚合物的分子量隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而增加。（）

19.橡膠合成中，鏈轉(zhuǎn)移劑可以導(dǎo)致聚合反應(yīng)的終止。（）

20.橡膠硫化過程中，焦燒現(xiàn)象可以通過降低硫化溫度來避免。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述橡膠硫化過程中，自由基聚合機(jī)理的主要步驟及其特點(diǎn)。

2.解釋為何在橡膠硫化過程中，硫化劑與促進(jìn)劑的摩爾比會(huì)影響最終的交聯(lián)度。

3.分析影響橡膠硫化速率的主要因素，并說明如何在實(shí)驗(yàn)中控制這些因素以獲得最佳硫化效果。

4.論述在橡膠合成過程中，如何通過調(diào)整反應(yīng)條件來控制聚合物的分子量和分子量分布。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行丁苯橡膠（SBR）的合成實(shí)驗(yàn)，已知實(shí)驗(yàn)條件如下：?jiǎn)误w1,3-丁二烯和苯乙烯的摩爾比為1:1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，引發(fā)劑濃度為0.5%，溶劑為環(huán)己烷。實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)聚合反應(yīng)速率較慢，且聚合物的分子量分布較寬。請(qǐng)分析可能的原因，并提出改進(jìn)措施。

2.案例題：

在橡膠硫化過程中，某工程師發(fā)現(xiàn)硫化時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致橡膠產(chǎn)品出現(xiàn)過度交聯(lián)的現(xiàn)象，表現(xiàn)為硬度高、彈性差。已知硫化條件為：硫磺用量為2%，促進(jìn)劑用量為0.5%，溫度為150℃，硫化時(shí)間為20分鐘。請(qǐng)分析導(dǎo)致過度交聯(lián)的原因，并給出解決此問題的建議。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.B

2.B

3.B

4.B

5.A

6.A

7.A

8.C

9.B

10.A

11.D

12.C

13.A

14.A

15.A

16.A

17.A

18.B

19.A

20.D

21.A

22.A

23.A

24.D

25.A

二、多選題

1.ABCDE

2.ABCD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCD

10.ABCDE

11.ABCD

12.ABCDE

13.ABCD

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCD

20.ABCDE

三、填空題

1.聚合反應(yīng)

2.異戊二烯

3.正硫化

4