连锁反应知识测试题及答案

连锁反应知识测试题及答案

一、单选题（每题1分，共10分）

1.连锁反应通常指（）（1分）A.单一化学反应B.多个反应连续发生C.物理变化D.催化剂作用【答案】B【解析】连锁反应指一系列反应连续发生，每个反应的产物都可作为下一个反应的反应物

2.以下哪种情况最容易引发爆炸性连锁反应？（）（1分）A.低温干燥环境B.高温密闭环境C.常温开放环境D.真空环境【答案】B【解析】高温密闭环境使反应物浓度高、能量集中，易引发连锁反应

3.连锁反应中的引发物质称为（）（1分）A.终止剂B.催化剂C.引发剂D.稳定剂【答案】C【解析】引发剂是引发连锁反应的物质，如自由基

4.自由基链式反应通常包含（）个基本步骤？（）（1分）A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】自由基链式反应包括链引发、链传播、链终止三个步骤

5.灭火器中使用的干粉主要作用是（）（1分）A.提供氧气B.催化反应C.中断链式反应D.吸收热量【答案】C【解析】干粉通过覆盖燃烧物表面中断自由基链式反应

6.以下哪种物质不易发生自由基连锁反应？（）（1分）A.烷烃B.烯烃C.芳香烃D.醇类【答案】D【解析】醇类分子结构稳定，不易发生自由基断裂

7.爆炸反应属于（）（1分）A.吸热反应B.放热反应C.可逆反应D.平衡反应【答案】B【解析】爆炸是快速放热且不可逆的连锁反应

8.光化学烟雾的形成与哪种反应有关？（）（1分）A.酸碱反应B.氧化还原反应C.自由基链式反应D.沉淀反应【答案】C【解析】光化学烟雾由氮氧化物与挥发性有机物在阳光下发生自由基链式反应产生

9.塑料燃烧时产生烟雾的原因是（）（1分）A.熔化B.分解C.氧化D.连锁反应【答案】D【解析】塑料燃烧时大分子链发生自由基连锁断裂，产生小分子烟雾

10.食品包装中使用的抗氧化剂作用是（）（1分）A.引发氧化B.催化氧化C.终止自由基反应D.加速腐败【答案】C【解析】抗氧化剂通过捕获自由基终止链式反应，延缓食品氧化

二、多选题（每题4分，共20分）

1.自由基链式反应的终止方式包括（）（4分）A.自由基结合B.与惰性气体反应C.催化剂分解D.生成稳定分子E.加热分解【答案】A、B、D【解析】自由基终止方式包括结合、与惰性气体反应、生成稳定分子，而C、E属于引发条件

2.以下哪些物质是常见的自由基引发剂？（）（4分）A.臭氧B.紫外线C.高温D.重金属离子E.金属粉末【答案】A、B、C、D、E【解析】所有选项均可引发自由基产生，属于常见引发条件

3.连锁反应在工业生产中的应用包括（）（4分）A.塑料合成B.合成橡胶C.农药制造D.爆炸物生产E.食品加工【答案】A、B、C、D【解析】连锁反应广泛应用于高分子合成和爆炸物生产，而食品加工中主要用于防腐

4.防止连锁反应危害的措施包括（）（4分）A.添加终止剂B.控制反应温度C.隔绝反应物D.使用催化剂E.通风散热【答案】A、B、C、E【解析】终止剂、温度控制、隔绝和通风散热均能中断连锁反应，而催化剂会加速反应

5.自然界中的连锁反应现象包括（）（4分）A.闪电反应B.臭氧层破坏C.森林大火D.酸雨形成E.光化学烟雾【答案】A、B、C、E【解析】闪电、森林大火和光化学烟雾均为连锁反应，臭氧层破坏涉及自由基催化，酸雨主要与酸碱反应有关

三、填空题（每题4分，共20分）

1.自由基链式反应的三个基本步骤是______、______和______（4分）【答案】链引发；链传播；链终止

2.灭火器中常用的干粉灭火剂主要成分是______和______的混合物（4分）【答案】无机盐；碳粉

3.塑料燃烧时产生的烟雾主要是______和______的混合物（4分）【答案】小分子有机物；自由基

4.食品包装中添加的抗氧化剂主要通过与______反应来延缓氧化（4分）【答案】自由基

5.防止爆炸性连锁反应的关键是______或______链式反应的传播（4分）【答案】中断；终止

四、判断题（每题2分，共10分）

1.所有燃烧都是连锁反应（）（2分）【答案】（×）【解析】燃烧不一定是连锁反应，如金属燃烧属于氧化还原反应

2.光化学烟雾的形成与汽车尾气中的氮氧化物有关（）（2分）【答案】（√）【解析】氮氧化物与挥发性有机物在阳光作用下发生自由基链式反应形成光化学烟雾

3.食品防腐剂通过提供氧气来延缓食品氧化（）（2分）【答案】（×）【解析】防腐剂通过捕获自由基中断链式反应，而非提供氧气

4.塑料燃烧产生的烟雾对人体无害（）（2分）【答案】（×）【解析】塑料燃烧产生的小分子自由基和有机物可能对人体有害

5.灭火器中的干粉通过催化反应来灭火（）（2分）【答案】（×）【解析】干粉灭火剂通过覆盖燃烧物表面中断自由基链式反应，而非催化反应

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述自由基链式反应的基本过程及其特点（5分）【答案】自由基链式反应包括三个步骤链引发（如光照产生自由基）、链传播（自由基与其他分子反应生成新自由基）、链终止（自由基结合或被消耗）特点为反应速率快、可自我持续、易受条件影响

2.列举三种常见的自由基引发条件及其作用原理（5分）【答案】

（1）高温高温使分子动能增加，易发生断裂产生自由基；

（2）紫外线紫外线光子能量足以打断化学键产生自由基；

（3）催化剂如重金属离子可提供表面使分子活化断裂产生自由基

3.说明灭火器中干粉灭火剂的作用原理及其适用范围（5分）【答案】干粉通过覆盖燃烧物表面隔绝氧气，同时捕获自由基中断链式反应适用于扑灭固体、液体和气体火灾，但对带电设备需选用专用干粉

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析塑料燃烧时产生烟雾的化学过程及其危害（10分）【答案】塑料燃烧时大分子链在热量作用下发生自由基断裂，形成小分子有机物和活性自由基这些自由基会继续分解聚合物产生更多小分子和自由基，形成连锁反应烟雾中含有苯乙烯、甲醛等有害物质，对人体健康和生态环境造成危害

2.结合实际案例，分析连锁反应在工业安全中的重要性（10分）【答案】案例2005年美国得克萨斯州工厂爆炸事故事故原因为甲基异丁基酮（MIBK）储存罐泄漏，遇热引发自由基连锁反应导致爆炸该案例说明连锁反应控制对工业安全至关重要工业上需通过惰性气体保护、温度控制、添加终止剂等措施防止连锁反应失控，确保生产安全

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一套防止实验室中有机溶剂挥发引发连锁反应的安全措施方案（25分）【答案】

（1）通风保持实验室通风良好，降低有机蒸气浓度；

（2）惰性气体保护对易挥发溶剂使用氮气保护；

（3）低温储存将溶剂存放在阴凉处或冷冻柜中；

（4）密封操作使用密闭容器进行操作，防止蒸气扩散；

（5）添加终止剂在易反应溶剂中加入稳定剂；

（6）操作规范禁止明火和静电产生，穿戴防护装备；

（7）应急预案配备灭火器、应急喷淋和气体检测设备

2.结合汽车尾气处理技术，分析光化学烟雾形成的连锁反应过程及其控制措施（25分）【答案】光化学烟雾形成过程汽车尾气中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）在阳光紫外线照射下发生自由基链式反应NOx→NO₂（引发剂），NO₂+hv→NO+O，O+O₂→O₃（臭氧），O₃+VOCs→自由基，自由基与NO反应生成NO₂，循环放大控制措施包括使用催化转化器将NOx转化为N₂，减少VOCs排放，改进发动机燃烧效率，推广电动汽车等标准答案（附后）。