2026年化学竞赛知识训练与答案解析

2026年化学竞赛知识训练与答案解析一、选择题（共5题，每题3分，共15分）1.在常压下，下列哪种气体的临界温度最低？A.氢气（H₂）B.氦气（He）C.氮气（N₂）D.氧气（O₂）2.下列哪种有机物属于芳香族化合物？A.乙醇（C₂H₅OH）B.乙酸（CH₃COOH）C.苯（C₆H₆）D.乙烷（C₂H₆）3.在标准状态下，下列哪种电解质的电导率最大？A.NaClB.KClC.CaCl₂D.Al₂(SO₄)₃4.下列哪种元素的第一电离能最高？A.铍（Be）B.镁（Mg）C.铝（Al）D.钙（Ca）5.在室温下，下列哪种溶液的pH值最高？A.0.1mol/LHClB.0.1mol/LNaOHC.0.1mol/LH₂SO₄D.0.1mol/LNH₃·H₂O二、填空题（共5题，每题4分，共20分）1.写出乙烯（C₂H₄）与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________2.在标准状态下，1摩尔理想气体的内能等于多少？________________________________________________________________________3.写出次氯酸钠（NaClO）的电子式：________________________________________________________________________4.在酸性条件下，过氧化氢（H₂O₂）分解的离子方程式：________________________________________________________________________5.写出甲烷（CH₄）完全燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________三、简答题（共3题，每题10分，共30分）1.简述勒夏特列原理及其在化学平衡中的应用。________________________________________________________________________2.简述有机反应中加成反应和取代反应的区别。________________________________________________________________________3.简述酸碱质子理论（布朗斯特-劳里理论）的基本内容。________________________________________________________________________四、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.在25℃时，0.1mol/L的醋酸（CH₃COOH）溶液的pH值为4.76，求醋酸的电离常数Ka。________________________________________________________________________2.在标准状态下，将2摩尔氧气（O₂）通入2升密闭容器中，计算氧气的分压。________________________________________________________________________五、实验题（共1题，20分）1.设计一个实验方案，验证碳化钙（CaC₂）与水反应生成乙炔（C₂H₂）气体。________________________________________________________________________答案与解析一、选择题（每题3分，共15分）1.答案：B解析：氦气（He）的临界温度最低，为-268.9℃。氢气（H₂）的临界温度为-240.5℃，氮气（N₂）为126.2℃，氧气（O₂）为154.6℃。临界温度越低，说明气体越难液化。2.答案：C解析：苯（C₆H₆）属于芳香族化合物，具有苯环结构。乙醇（C₂H₅OH）属于醇类，乙酸（CH₃COOH）属于羧酸，乙烷（C₂H₆）属于烷烃。3.答案：C解析：电解质的电导率与其电离度、离子迁移率及浓度有关。CaCl₂在水中完全电离成3个离子（Ca²⁺和2Cl⁻），而NaCl、KCl分别电离成2个离子，Al₂(SO₄)₃电离成5个离子，但CaCl₂的离子迁移率较高，因此电导率最大。4.答案：A解析：铍（Be）位于周期表第2周期第2族，其原子核外电子排布为1s²2s²，最外层电子为2s电子，难以失去，因此第一电离能最高。镁（Mg）为3s电子，铝（Al）为3p电子，钙（Ca）为4s电子，电离能依次降低。5.答案：B解析：NaOH为强碱，完全电离，溶液pH值最高。HCl和H₂SO₄为强酸，pH值较低。NH₃·H₂O为弱碱，pH值介于强酸和强碱之间。二、填空题（每题4分，共20分）1.答案：C₂H₄+Br₂→C₂H₄Br₂解析：乙烯与溴发生加成反应，生成1,2-二溴乙烷。2.答案：8.314×298J/mol解析：根据理想气体状态方程，1摩尔理想气体的内能等于其温度下的热力学能，即3/2×R×T（R为气体常数，T为绝对温度）。3.答案：Na⁺[•Cl:O]⁻解析：次氯酸钠中，Na⁺为钠离子，ClO⁻为次氯酸根离子，其中氯原子与氧原子之间形成单键，氧原子上有孤对电子。4.答案：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑解析：在酸性条件下，过氧化氢分解生成水和氧气。离子方程式为：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑。5.答案：CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O解析：甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水。三、简答题（每题10分，共30分）1.答案：勒夏特列原理指出，如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。例如，增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动；减压，平衡向气体体积增大的方向移动；升温，平衡向吸热方向移动。2.答案：加成反应是指不饱和有机物中的双键或三键断裂，与其他原子或原子团结合的反应，如乙烯与溴的加成。取代反应是指有机物中的某个原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应，如甲烷与氯气的取代。3.答案：酸碱质子理论认为，凡能给出质子（H⁺）的物质是酸，凡能接受质子的物质是碱。例如，HCl是酸，因为它能给出质子；NH₃是碱，因为它能接受质子。四、计算题（每题15分，共30分）1.答案：醋酸的电离平衡为：CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO⁻电离常数为：Ka=[H⁺][CH₃COO⁻]/[CH₃COOH]已知pH=4.76，则[H⁺]=10⁻⁴.⁷⁶mol/L[CH₃COO⁻]≈[H⁺]（因为醋酸电离度较低）[CH₃COOH]≈0.1mol/LKa=(10⁻⁴.⁷⁶)²/0.1≈2.9×10⁻¹⁰2.答案：标准状态下，1摩尔气体的分压为1atm。2摩尔氧气的总压为2atm。在2升容器中，氧气的分压为：P=nRT/V=2×0.0821×298/2≈24.45atm。五、实验题（20分）1.答案：实验步骤