【考研类试卷】高分子化学与物理（高分子的化学反应、高分子固体的力学性质、高分子溶液性质）-试卷1及答案解析.doc

《【考研类试卷】高分子化学与物理（高分子的化学反应、高分子固体的力学性质、高分子溶液性质）-试卷1及答案解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【考研类试卷】高分子化学与物理（高分子的化学反应、高分子固体的力学性质、高分子溶液性质）-试卷1及答案解析.doc（10页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、高分子化学与物理（高分子的化学反应、高分子固体的力学性质、高分子溶液性质）-试卷 1及答案解析(总分：68.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：34，分数：68.00)1.高分子的化学反应有哪些特点?与低分子化学反应有什么区别?（分数：2.00）_2.写出下列反应方程式。(1)聚乙烯的氯化；(2)顺式一 1，4 一聚丁二烯的氯化；(3)醋酸纤维素；(4)硝基纤维素；(5)甲基纤维素；(6)聚乙烯的氯磺化。（分数：2.00）_3.试举例说明什么是聚合物的相似转变。（分数：2.00）_4.解释下列名词：交联；扩链；降解；老化。（分数：2.00）_5.大分子的降解有哪些类型?（分数：2.

2、00）_6.聚合物的老化原因主要有哪些?（分数：2.00）_7.聚合物的热降解有几种类型?与大分子链有何关系?试判断下列聚合物的热降解类型和产物。(1)PMMA；(2)PE；(3)PVAc。（分数：2.00）_8.分析比较下列聚合物的交联目的及所用的交联剂。(1)顺丁烯二酸酐与乙二醇合成的聚酯；(2)环氧树脂；(3)线形酚醛树脂(酸催化)。（分数：2.00）_9.298K时聚苯乙烯的剪切模量为 12510 9 Nm 2 ，泊松比为 035，其拉伸模量和本体模量是多少?（分数：2.00）_10.试比较非晶态高分子的强迫高弹性、结晶高分子的冷拉、硬弹性高分子的拉伸行为和某些嵌段共聚物的应力诱发塑料

3、一橡胶转变，从微观结构加以分析，并指出它们的异同点。（分数：2.00）_11.图(a)图(d)为四种不同高分子材料拉伸时的应力一应变曲线，试分析这四种高分子力学性能的特征、结构特点和使用范围。 （分数：2.00）_12.橡胶弹性热力学分析的根据和所得结果的物理意义是什么?（分数：2.00）_13.用橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题：(1)挂有一个砝码的拉伸的橡胶条，温度升高时其长度减小；(2)同样一种橡胶，随交联程度不同而模量、拉伸强度、断裂伸长率也不相同。（分数：2.00）_14.采用怎样的力学试验可以区别下列结构的高分子：(1)高分子量的线形高分子与高分子量低交联度的高分子；(2)结晶

4、高分子与低交联度高分子?（分数：2.00）_15.提出改善高分子材料下列力学性能的方案：(1)提高结构材料的抗蠕变性能；(2)减小橡胶材料的滞后损失；(3)提高材料的抗张强度；(4)提高材料的抗冲击强度。（分数：2.00）_16.某一黏弹性高分子，已知其 77和 E分别为 510 8 Pa.s和 10 8 Nm 2 ，当原始应力为 10Nm 2 时求：(1)达到松弛时间时的残余应力为多少?松弛 10s时的残余应力为多少?(2)当起始应力为 10 9 Nm 2 时，到达松弛时间的形变率为多少?最大平衡形变率为多少?（分数：2.00）_17.已知聚苯乙烯的玻璃化温度为 358K，对聚苯乙烯试样施加

5、一定的应力，求在 393K时的蠕变速度比在443K时的蠕变速度快多少?（分数：2.00）_18.试述高分子化合物溶解的特点。（分数：2.00）_19.什么是溶度参数?如何测定聚合物的溶度参数?为什么非极性聚合物能溶解在与其溶度参数相近的溶剂中?（分数：2.00）_20.什么是溶解?什么是溶胀?说明线形高分子和交联高分子在良溶剂中的最终状态。（分数：2.00）_21.根据似晶格模型推导高分子溶液的混合熵。（分数：2.00）_22.Huggins参数的物理意义是什么?它与高分子溶液的溶剂性质和温度有什么关系?（分数：2.00）_23.试由高分子溶液的混合自由能导出其中溶剂的化学势变化，并说明在什么

6、条件下高分子溶液中溶剂的化学势变化等于理想溶液中溶剂的化学势变化。（分数：2.00）_24.什么是 温度?有哪些实验方法可以测定 温度?（分数：2.00）_25.什么是扩张因子?扩张因子与高分子的哪些结构参数有关?如何测定?（分数：2.00）_26.在 25时将 10 -5 mol的聚甲基丙烯酸甲酯(M N =10 5 ，=120gcm 3 )溶于 150g氯仿(=149gcm 3 )中，试计算混合熵H m 和混合自由能G m 。已知 1 =0377。（分数：2.00）_27.测定数均分子量和重均分子量分别有哪些主要方法?它们测量的分子量范围通常是多少?（分数：2.00）_28.用光散射法测定

7、某聚合物试样的分子量和第二维利系数。已知：该聚合物在 25的丁酮溶液中无内干涉效应，测得的散射光强数据如下： （分数：2.00）_29.用稀溶液黏度法测定聚苯乙烯试样的分子量，温度为 30，溶剂为苯。溶液浓度为 27510 -5 gmL，纯溶剂的流出时间 t为 106s，溶液流出时间 t为 166s，已知该条件下的 K为 09910 -2 ，为 074，式子 Huggins方程常数 K和 Kraemer方程常数 之和为 12，计算此试样的黏均分子量。（分数：2.00）_30.用凝胶渗透色谱测定聚合物分子量为什么要用标样进行标定?若进行普适标定，需知道标样和试样的哪些参数?（分数：2.00）_3

8、1.比较高分子介电松弛和力学松弛的异同点。（分数：2.00）_32.讨论影响高分子介电常数和介电损耗的因素。（分数：2.00）_33.什么叫高分子的耐热性和热稳定性?如何提高聚合物的耐热性和热稳定性?（分数：2.00）_34.讨论提高高分子材料透明性的方法。（分数：2.00）_高分子化学与物理（高分子的化学反应、高分子固体的力学性质、高分子溶液性质）-试卷 1答案解析(总分：68.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：34，分数：68.00)1.高分子的化学反应有哪些特点?与低分子化学反应有什么区别?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：分子主链、侧基和端基上有许多官能团，可以进

9、行包括氧化、还原、卤化、酰化、取代、加成、消去、环化、配位等类型的化学反应。但是由于聚合物的长链结构、分子量多分散性以及特殊的聚集态结构、溶解特性和溶液行为，使得聚合物的化学反应表现出一些与小分子化合物反应所不同的特征，主要表现在化学反应的复杂性和不完全性两方面。 (1)高分子化学反应的复杂性 反应过程中伴随较多的副反应，例如在进行分子链上官能团的转化反应时，分子链有可能发生交联或者降解，导致聚合度发生相应变化。此外，随着反应进行，反应产物的理化性质会发生改变，而反应产物理化性质的改变反过来会影响聚合物化学反应的进程。 (2)高分子化学反应的不完全性 分子链上官能团发生转化时不可能达到 100

10、的转化率。例如聚乙烯醇的缩醛化反应，分子链上的羟基进行缩醛化反应的最大转化率在 86左右。而且对于聚合物化学反应的产物不能进行分离和提纯。因为未反应基团和转化基团共存于同一分子链上。)解析：2.写出下列反应方程式。(1)聚乙烯的氯化；(2)顺式一 1，4 一聚丁二烯的氯化；(3)醋酸纤维素；(4)硝基纤维素；(5)甲基纤维素；(6)聚乙烯的氯磺化。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1) 一 CH 2 一 CH 2 一+Cl一 CH 2 一 CH一+HCl CH 2 一 CH一+Cl 2 一 CH 2 一 CHCl一+Cl )解析：3.试举例说明什么是聚合物的相似转变。（分数：2.00

11、）_正确答案：(正确答案：聚合物相似转变是基团(侧基和或端基)转变而聚合度基本不变的反应，例如：聚丙烯腈热解环化成梯形结构。 )解析：4.解释下列名词：交联；扩链；降解；老化。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)交联 大分子之间通过共价键结合起来形成三维网状结构称为交联。 (2)扩链 对于分子量不高(如几千)的预聚物，通过适当方法，使两大分子通过化学键连接在一起，分子量成倍增加，这一过程称为扩链。 (3)降解 是聚合物聚合度变小或分子量变小的化学反应的统称，包括解聚、无规断链、侧基和低分子物的脱除等反应。 (4)老化 绝大多数高分子材料在大气环境中、浸在水或海水中、埋在地下使用，在

12、热、光、氧、水、化学介质、微生物等的综合作用下，聚合物的化学组成和结构会发生或浅或深的变化，物理性能也会相应变坏，如变色、发黏、变脆、变硬、失去强度等，这些变化或现象统称老化。)解析：5.大分子的降解有哪些类型?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：降解是聚合物聚合度变小或分子量变小的化学反应的统称，包括解聚、无规断链、侧基和低分子物的脱除等反应。 按照影响因素可以分为： (1)热降解 解聚：是聚合(链增长)的逆反应。先形成端基自由基，如果末端自由基活性不高，难以链转移，会按连锁机理“拉链式”迅速逐一脱除单体，发生解聚，如甲基丙烯酸甲酯的解聚。 无规断链：某类聚合物在受热时，大分子链在任何

13、处都可能断裂即无规断链，聚合度迅速下降，单体收率甚微，如聚乙烯的无规断链。 基团脱除：某些聚合物受热时会脱除取代基，如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈等。 (2)力化学降解：高聚物经塑炼或熔融挤出，高分子溶液受强力搅拌或超声波作用，当所受到的剪切力超过键能时，就可能断链，产生 2个链自由基；有氧存在时，则形成过氧自由基。这就是所谓的“力化学”反应。 (3)水解、化学降解、生化降解。 (4)氧化降解：在加工和应用过程中接触空气产生的降解即为氧化降解。 (5)光解和光氧化降解：聚合物制品在室外使用，经常受到阳光照射，因光降解和光氧化而加速老化。)解析：6.聚合物的老化原因主要有哪些?（分数：2.0

14、0）_正确答案：(正确答案：发生老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象。另外，有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键(CH、O 一 H那样的强键除外)。)解析：7.聚合物的热降解有几种类型?与大分子链有何关系?试判断下列聚合物的热降解类型和产物。(1)PMMA；(2)P

15、E；(3)PVAc。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)聚合物的热降解包括：解聚；无规断链；基团脱除。 (2)热降解与大分子链的关系。 解聚 是聚合(链增长)的逆反应。先形成端基自由基，如果末端自由基活性不高，难以链转移，会按连锁机理“拉链式”迅速逐一脱除单体，发生解聚。 无规断链 聚合物在受热时大分子链在任何处都可能断裂，即无规断链，聚合度迅速下降，单体收率甚微。 基团脱除 聚合物受热时会脱除取代基，如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯等。 (3)聚甲基丙烯酸甲酯：发生解聚，解聚产物为甲基丙烯酸甲酯单体。 聚乙烯：发生无规断链，可在分子链的任何地方断裂，形成杂乱的降解产物。 聚醋酸乙烯：发生

16、基团脱除，脱除掉取代基团，降解产物为乙酸。)解析：8.分析比较下列聚合物的交联目的及所用的交联剂。(1)顺丁烯二酸酐与乙二醇合成的聚酯；(2)环氧树脂；(3)线形酚醛树脂(酸催化)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)顺丁烯二酸酐与乙二醇合成的聚酯是不饱和聚酯树脂，属于热固性聚合物。不饱和聚酯树脂只有经过交联固化后才具有强度和实际使用价值。其交联固化剂为有机过氧化物。 (2)环氧树脂是热固性聚合物，只有经过交联固化后才具有强度和实际使用价值。常用的交联固化剂为有机胺类化合物，包括己二胺、哌啶、间苯二胺、邻苯二甲酸酐、咪唑等。 (3)线形酚醛树脂(酸催化)也是热固性聚合物，只有经过交

17、联固化后才具有强度和实际使用价值。其交联固化剂为六次甲基四胺。)解析：9.298K时聚苯乙烯的剪切模量为 12510 9 Nm 2 ，泊松比为 035，其拉伸模量和本体模量是多少?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：聚苯乙烯为非晶聚合物，各向同性，已知 G=12510 9 Nm2，v=035； E=2G(1+v)=33810 9 (Nm 2 ) )解析：10.试比较非晶态高分子的强迫高弹性、结晶高分子的冷拉、硬弹性高分子的拉伸行为和某些嵌段共聚物的应力诱发塑料一橡胶转变，从微观结构加以分析，并指出它们的异同点。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：非晶态高分子的强迫高弹形变是指在试样

18、断裂前停止拉伸，除去外力，试样已发生的大形变无法完全恢复，只有让试样的温度升到 T g 附近，形变方可恢复。此过程微观结构上只发生分子链的取向。 结晶聚合物的冷拉过程与非晶态高分子的强迫高弹形变现象类似，但微观结构上发生结晶的破坏、取向和再结晶等过程。 硬弹性高分子的拉伸行为：拉伸前期与结晶聚合物的拉伸类似，但不出现细颈，继续拉伸时应力会缓慢上升，到达一定形变量后，移去载荷可自发回复，微观结构上形成了由分子链束构成的高度取向的微纤和空洞。 应力诱发塑料一橡胶转变：如一般结晶聚合物出现屈服、细颈，至细颈被均匀拉伸后除去外力，大形变可迅速基本回复，不需要加热到 T g 或 T m ，如果接着第二次

19、拉伸，出现与一般橡胶类似的高弹性应力一应变曲线。微观结构上，拉伸初始，塑料连续相使材料具有塑料的性质，屈服点后，塑料相发生歪斜、曲折，并逐渐被撕碎分散在橡胶连续相中，橡胶作为连续相使材料呈高弹性，使试样在外力撤去后迅速回复，塑料分散相起物理交联作用，阻止永久变形的发生，待塑料连续相重建完成时，交替层状结构出现使材料又表现出塑料性质。)解析：11.图(a)图(d)为四种不同高分子材料拉伸时的应力一应变曲线，试分析这四种高分子力学性能的特征、结构特点和使用范围。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：图(a)所示高分子的特征是硬而韧。其强度高，断裂伸长率大，拉伸过程中产生细颈。典型的高分子材料

20、有尼龙 66、聚酰胺、PC 和 POM等。从结构上看，它们要么主链上具有芳杂环结构，要么具有较强的分子间作用力，要么具有高结晶度。这类材料适合于作为工程塑料使用。 图(b)所示高分子的特征是硬而强。高的杨氏模量，高的拉伸强度，断裂伸长率约为 5。典型的高分子材料有硬质PVC、PMMA 等。这类材料分子结构具有一定刚性，可以作为硬塑料使用。 图(c)所示高分子的特征是软而韧。模量低，屈服点低或没有明显屈服点，伸长率大(20100)，断裂强度高。典型高分子材料有橡胶、增塑 PVC、聚乙烯和聚四氟乙烯等。从结构上看，大都属于非极性聚合物，具有较好的链柔性。这类材料适合作为弹性体或者韧性材料使用。 图

21、(d)所示高分子的特征是硬而脆。模量高、拉伸强度大、无屈服点，断裂伸长率一般小于 2。典型高分子材料有 PS、酚醛树脂等。可以在韧性要求不高的场所使用。)解析：12.橡胶弹性热力学分析的根据和所得结果的物理意义是什么?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：橡胶弹性热力学分析的根据是热力学第一定律 dU=dQdW和热力学第二定律dQ=TdS。所得结果的物理意义是：橡胶拉伸时内能几乎不变，外界所做的功主要引起熵的变化。橡胶的回弹性也主要由熵的变化产生。)解析：13.用橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题：(1)挂有一个砝码的拉伸的橡胶条，温度升高时其长度减小；(2)同样一种橡胶，随交联程度不同

22、而模量、拉伸强度、断裂伸长率也不相同。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)橡胶受拉伸作用产生形变，主要是熵变化，即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。 (2)橡胶的交联程度不同，说明网链密度不同，根据 E=3NkT，随网链密度的增大，橡胶的弹性模量增大，拉伸强度增大，所能达到的极限拉伸比(断裂伸长率)随之减小。)解析：14.采用怎样的力学试验可以区别下列结构的高分子：(1)高分子量的线形高分子与高分子量低交联度的高分子；(2)结晶高分子与低交联度高分子

23、?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)采用蠕变试验测定这两种高分子的蠕变曲线，通过观察蠕变曲线是否出现黏性流动部分来判断有无交联。 (2)采用拉伸试验测定两种高分子的应力一应变曲线，模量高者为结晶高分子。)解析：15.提出改善高分子材料下列力学性能的方案：(1)提高结构材料的抗蠕变性能；(2)减小橡胶材料的滞后损失；(3)提高材料的抗张强度；(4)提高材料的抗冲击强度。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)采用主链含芳杂环的刚性结构聚合物。 (2)提高交联程度，降低网链的平均分子量。 (3)采用刚性结构主链的聚合物，提高聚合物的分子量，提高取向度或结晶度。 (4)在材料中

24、加入增塑剂或采用橡胶增韧共混。)解析：16.某一黏弹性高分子，已知其 77和 E分别为 510 8 Pa.s和 10 8 Nm 2 ，当原始应力为 10Nm 2 时求：(1)达到松弛时间时的残余应力为多少?松弛 10s时的残余应力为多少?(2)当起始应力为 10 9 Nm 2 时，到达松弛时间的形变率为多少?最大平衡形变率为多少?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：17.已知聚苯乙烯的玻璃化温度为 358K，对聚苯乙烯试样施加一定的应力，求在 393K时的蠕变速度比在443K时的蠕变速度快多少?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：18.试述高分子化合物溶解的特点

25、。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)溶解过程相对于小分子化合物非常缓慢，包含了溶胀和溶解。 (2)聚合物对溶剂有很强的选择性，一种聚合物只能溶解在几种有限的溶剂中。 (3)对于结晶聚合物，需要先破坏晶格使之转变成非晶态，才能与溶剂发生溶胀进而溶解。)解析：19.什么是溶度参数?如何测定聚合物的溶度参数?为什么非极性聚合物能溶解在与其溶度参数相近的溶剂中?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：溶度参数是内聚能密度的平方根。溶度参数的测定方法有溶胀法和黏度法。 (1)黏度法 选择若干个溶度参数与被测聚合物溶度参数相近的溶剂，将被测聚合物分别溶解在这几种溶剂中，在相同浓度和温度条件

26、下测定各个溶液的黏度，溶剂的 1 与被测聚合物的 2 越接近，H m 就越小，聚合物的溶解状况就越好。聚合物在溶剂中的充分溶解可使分子链在溶液中充分伸展，导致流体力学体积增加，溶液黏度增大。因此可以选取黏度最大的溶液中溶剂的溶解度参数作为被测聚合物的溶解度参数。 (2)溶胀法(适用于交联聚合物) 选择若干个溶度参数与被测聚合物溶度参数相近的溶剂，将被测聚合物分别在这几种溶剂中溶胀，在相同温度条件下测定聚合物的平衡溶胀比。溶剂的 1 与被测聚合物的 2 越接近时，H m 就越小，溶剂就越容易溶胀扩散进入交联聚合物，平衡溶胀比就越大。所以可以取平衡溶胀比 Q最大的溶胀体系所用溶剂的 作为被测交联聚

27、合物的溶解度参数。 溶解过程的自由能变化：G m =H m TS m S m 总是大于零的，但另一方面，聚合物溶解过程一般都是吸热的，即H m 0，所以要使溶解过程能够自发进行，H m TS m ，或者说H m 越小越好。 对于非极性高分子与溶剂混合时，H m 可以用 Hildebrand半经验公式来计算： H m =V 12 ( 1 一 2 ) 2 式中， 为体积分数；V 为总体积，若 1 和 2 越接近，H m 就越小，两种物质就越容易相互溶解。)解析：20.什么是溶解?什么是溶胀?说明线形高分子和交联高分子在良溶剂中的最终状态。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：溶胀是溶剂分子渗入

28、聚合物内部，即溶剂分子和高分子的某些链段混合，使聚合物体积膨胀。溶解是完全溶剂化的高分子链进入溶剂，形成均匀分散的高分子均相溶液。 线形高分子在良溶剂中的最终状态：发生无限溶胀，最终形成均相的高分子溶液。 交联高分子在良溶剂中的最终状态：发生有限溶胀，形成聚合物凝胶。)解析：21.根据似晶格模型推导高分子溶液的混合熵。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：根据统计热力学，由 N 1 (溶剂分子数)个溶剂小分子和 N 2 (溶质大分子数)个溶质大分子组成的溶液体系的熵为 S=kln 式中， 为体系的微观状态数；k 为 Boltzmann常数，k=RN 0 。 由于有了晶格模型，可以把 N 1

29、 个溶剂分子和 N 2 个大分子组成的溶液的微观状态数看做是在总格子数为 N(=N 1 +N 2 )的格子内放置 N 1 个溶剂分子和 N 2 个大分子的排列方法总数。 若已放入了 J个大分子，它占有了 XJ个格子。在余下的(NXJ)个空格中，第 J+1个大分子的放置方法数为： 第一个链段可以放置于(NXJ)空格中的任何一个格子里，显然它的放置方法数为(NXJ)；第二个链段只能放置在第一个链段相邻的空格中，如果晶格的配位数是 Z(即周围有 Z个位置)，而第一个链段邻近的空格数不一定是 Z，因为有些位置可能已经被先放进的高分子链段所占据了。但是如果高分子链段在溶液中是均匀分布的，第一个链段邻近的

30、空格为 Z(NXJ一 1)N，所以： 第二个链段的放置方法数为 Z(NXJ一 1)N。 第三个链段的放置方法数为(Z 一 1)(NXJ一 2)N； 第四个链段的放置方法数为(Z1)(NXJ 一 3)N； 第五个链段的放置方法数为(Z 一 1)(NXJ一 4)N； 第 J+1个大分子在晶格中的总放置方法数为X个链段放置方法数的乘积： W J+1 =(N一 XJ)Z(NXJ一 1)N(Z 一 1)(NXJ一 2)N(Z 一 1)(NXJX+1)N =Z(Z 一 1) X-2 (NXJ)(NXJ一 1)N(NXJ 一 2)N(N 一 XJ一 X+1)N =(Z一 1) X-1 N X-1 (NXJ)

31、!(NXJ 一 X)! (由 ZZ 一 1) N 2 个高分子在 N个格子中的放置方法总数为： =1N 2 !W J+1 =1N 2 !(Z一 1)NN 2 X-1 N!(NXN 2 )! 当 N 2 个高分子占据了 XN 2 个格子后，N 1 个溶剂分子在 N 2 个空格中的排列方式就只剩下 1种了，所以整个溶液体系的熵为： S 溶液 =kln=kN 2 (X一 1)ln(Z一 1)N+lnN!一 lnN 2 !一 ln(NXN 2 )!) 利用 Stirling公式(1nx!=xlnxx) S 溶液 =-kN 1 lnN 1 (N 1 +XN 2 )+N 2 lnN 2 (N 1 +XN

32、2 )一 N 2 (X一 1)ln(Z一 1)e 这个熵是由 N 1 个溶剂分子和 N 2 个大分子混合后的熵，至于混合前的熵则由两部分组成。 (1)溶剂的熵 由于纯溶剂只有一种微观状态，其熵为零。 (2)大分子的熵 选择高聚物的解取向态为高聚物溶解前的微观状态，其熵相当于上式中 N 1 为零的情况： S 大分子 =kN 2 lnX+(X一 1)ln(Z一1)e 那么溶液的混合熵为 S m =S 溶液 一(S 溶剂 +S 大分子 ) =一 kN 1 lnN 1 (N 1 +XN 2 )+N 2 lnXN 2 (N 1 +XN 2 ) =一 kN 1 ln 1 +N 2 ln 2 =一 Rn 1 ln 1 +n 2 ln 2 )解析：22.Huggins参数的物理意义是什么?它与高分子溶液的溶剂性质和温度有什么关系?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：Huggins 参数反映了高分子链段与溶剂混合时相互作用能的变化，是衡量溶剂分子与高分子相互作用程度大小的一个重要参数。它与溶液的浓度无关，但是随溶剂种类和温度而变化。通过改变温度或者溶剂种类，可以使 1 =12，从而使超额化学势为零