2026年54届化学竞赛试题答案

2026年54届化学竞赛试题答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.下列分子中，分子间不能形成氢键的是（）A.HFB.H₂OC.CH₃COOHD.CH₄2.已知反应2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺的标准电动势E°>0，则下列电极电势关系正确的是（）A.φ°(Fe³⁺/Fe²⁺)>φ°(Cu²⁺/Cu)B.φ°(Fe³⁺/Fe²⁺)<φ°(Cu²⁺/Cu)C.φ°(Fe²⁺/Fe)>φ°(Cu²⁺/Cu)D.φ°(Fe³⁺/Fe)>φ°(Cu²⁺/Cu)3.[Co(NH₃)₄Cl₂]⁺的几何异构体数目为（）A.1B.2C.3D.44.某反应速率方程为r=k[c(A)]²[c(B)]，则总反应级数为（）A.0B.1C.2D.35.用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHCl时，应选用的指示剂是（）A.酚酞（变色范围8.2-10.0）B.甲基橙（3.1-4.4）C.甲基红（4.4-6.2）D.溴百里酚蓝（6.0-7.6）6.下列化合物发生SN2反应速率最快的是（）A.CH₃CH₂BrB.(CH₃)₂CHBrC.(CH₃)₃CBrD.CH₂=CHBr7.下列晶体中，属于原子晶体的是（）A.干冰B.金刚石C.NaClD.冰8.反应2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)的ΔH°和ΔS°的符号分别为（）A.负、正B.负、负C.正、正D.正、负9.下列元素中，第一电离能最大的是（）A.BeB.BC.ND.O10.已知Kf°([Ag(NH₃)₂]⁺)=1.1×10⁷，向AgNO₃溶液中加入过量氨水至c(NH₃)=0.1mol/L，平衡时c([Ag(NH₃)₂]⁺)≈（）A.0.1mol/LB.0.05mol/LC.c(Ag⁺)D.原Ag⁺浓度（近似）二、填空题（总共10题，每题2分）11.BF₃分子中B原子的杂化类型为__________。12.配平反应：KMnO₄+HCl（浓）→KCl+MnCl₂+Cl₂↑+H₂O，其中HCl的作用是__________。13.面心立方晶体的配位数为__________。14.红外光谱主要用于检测分子中的__________振动。15.甲苯与浓硫酸在加热条件下发生磺化反应，主要产物是__________。16.对于反应A→B，若lnk与1/T呈线性关系，斜率为-Ea/R，则该反应的活化能Ea=__________（用斜率表示）。17.碱性锌锰电池的负极反应式为__________。18.鉴定Fe³⁺的常用试剂是__________（写化学式）。19.酸性强弱：H₂SO₄__________H₂SeO₄（填“>”或“<”）。20.核反应²³⁵U+¹n→¹⁴¹Ba+⁹²Kr+3¹n的类型是__________。三、判断题（总共10题，每题2分）21.氢键属于化学键的一种。（）22.活化能越大，反应速率越快。（）23.手性分子一定有旋光性。（）24.溶度积Ksp越小，溶解度一定越小。（）25.催化剂能改变反应的活化能，但不改变平衡常数。（）26.共轭效应的传递随碳链增长而减弱。（）27.间隙固溶体的晶格类型与溶剂相同。（）28.酸碱质子理论中，酸和碱可以是分子或离子。（）29.[Fe(CN)₆]³⁻的磁矩比[FeF₆]³⁻小。（）30.自由基反应通常在光照或过氧化物存在下发生。（）四、简答题（总共4题，每题5分）31.解释[Cu(NH₃)₄]²⁺（深蓝色）与[Cu(H₂O)₄]²⁺（浅蓝色）颜色差异的原因。32.比较HClO₄、HBrO₄、HIO₄的酸性强弱，并说明理由。33.写出CH₃CH₂Br与KOH乙醇溶液共热的反应类型及主要产物的结构式。34.简述沉淀转化的条件，并举例说明。五、讨论题（总共4题，每题5分）35.讨论温度对化学反应速率和化学平衡的影响，并用阿伦尼乌斯公式和范特霍夫方程解释。36.分析用EDTA滴定Ca²⁺时，若溶液pH过低可能导致的误差及原因。37.设计实验方案分离混合溶液中的Ag⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，并简述步骤。38.讨论由苯合成对硝基苯甲酸的可能路线，写出关键反应及试剂。答案一、单项选择题1.D2.A3.B4.D5.A6.A7.B8.B9.C10.D二、填空题11.sp²12.酸和还原剂13.1214.官能团15.对甲苯磺酸16.-斜率×R17.Zn+2OH⁻-2e⁻=Zn(OH)₂18.KSCN（或Fe(CN)₆⁴⁻）19.>20.核裂变三、判断题21.×22.×23.√24.×25.√26.√27.√28.√29.√30.√四、简答题31.两者中心离子均为Cu²⁺，但配体不同（NH₃与H₂O）。NH₃的场强大于H₂O，导致分裂能Δo更大，d-d跃迁吸收光的波长更短（蓝移），互补光颜色更深（深蓝色），而[Cu(H₂O)₄]²⁺吸收长波长光（红光），显浅蓝色。32.酸性：HClO₄>HBrO₄>HIO₄。中心原子电负性Cl>Br>I，对O-H键的诱导吸电子作用逐渐减弱，O-H键极性降低，质子更难解离，故酸性依次减弱。33.反应类型为消除反应（E2），主要产物为CH₂=CH₂（乙烯）。结构式：H₂C=CH₂。34.沉淀转化的条件是生成更难溶的沉淀（Ksp更小）或通过配位、酸碱反应降低离子浓度。例如，向AgCl沉淀中加入KI溶液，AgCl（Ksp=1.8×10⁻¹⁰）转化为AgI（Ksp=8.5×10⁻¹⁷），因AgI更难溶。五、讨论题35.温度升高，反应速率常数k增大（阿伦尼乌斯公式k=Ae^(-Ea/RT)，T↑则指数项增大），速率加快。对平衡而言，若反应吸热（ΔH>0），升温使平衡常数K增大（范特霍夫方程ln(K₂/K₁)=ΔH°/R(1/T₁-1/T₂)），平衡正向移动；若放热（ΔH<0），升温则K减小，平衡逆向移动。36.pH过低时，EDTA的酸效应增强（H⁺与EDTA结合生成HₙY^(4-n)），有效浓度降低，导致滴定终点滞后或无法完全络合Ca²⁺，结果偏低。需控制pH≥12（加NaOH），抑制酸效应，使EDTA主要以Y⁴⁻形式存在，与Ca²⁺定量反应。37.步骤：①加过量氨水，Ag⁺生成[Ag(NH₃)₂]⁺（溶解），Cu²⁺生成[Cu(NH₃)₄]²⁺（深蓝色溶液），Fe³⁺生成Fe(OH)₃沉淀，过滤分离沉淀（Fe(OH)₃）与滤液；②滤液中加HNO₃酸化，[Ag(NH₃)₂]⁺转化为Ag⁺，加NaCl得AgCl沉淀，分离；③剩余滤液含Cu²⁺，加NaOH得Cu(OH)₂沉淀。38.路线：①苯硝化（浓HNO₃+浓H₂SO₄，50-6