2026年02化学竞赛试题及答案

2026年02化学竞赛试题及答案

一、单项选择题（10题，每题2分）1.下列分子中中心原子采用sp³杂化且空间构型为正四面体的是（）A.NH3B.CH4C.H2OD.BF32.下列有机反应中属于消去反应的是（）A.乙醇与乙酸的酯化反应B.乙醇在浓硫酸170℃下反应C.乙烯与溴水的加成反应D.甲烷与氯气的取代反应3.下列原电池中，负极发生氧化反应的是（）A.Zn|CuSO4溶液|CuB.Cu|FeCl3溶液|PtC.Ag|AgNO3溶液|CuD.Fe|稀盐酸|Pt4.对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0，下列措施能使平衡正向移动的是（）A.升高温度B.减小压强C.加入催化剂D.增大O2浓度5.下列卤素单质中，氧化性最强的是（）A.F2B.Cl2C.Br2D.I26.下列有机物的系统命名正确的是（）A.2-甲基-1-丁烯B.3-甲基-2-丁烯C.2-乙基丙烷D.1,2-二甲基苯7.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸时，应选用的指示剂是（）A.甲基橙B.酚酞C.石蕊D.淀粉8.标准状况下，11.2LCO2的物质的量是（）A.0.5molB.1molC.2molD.4mol9.配合物[Cu(NH3)4]SO4中，Cu²+的配位数是（）A.2B.3C.4D.510.对于反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH<0，ΔS<0，则该反应在（）A.任何温度下自发B.高温下自发C.低温下自发D.任何温度下不自发二、填空题（10题，每题2分）1.配合物[Fe(CN)6]³⁻中，Fe³+的配位数是______。2.有机物CH3CH2OH中的官能团名称是______。3.原电池Zn|H2SO4溶液|Cu的电池符号为______。4.反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数表达式K=______。5.元素周期表中，位于第三周期第ⅦA族的元素是______（写元素符号）。6.丙烯（CH3CH=CH2）与溴水的反应类型是______。7.用KMnO4溶液滴定Fe²+时，可选用的指示剂是______（无需另加）。8.CH4分子中C-H键的键角约为______（填数值）。9.反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，HCl的作用是______和______。10.吉布斯自由能判据ΔG______0时，反应自发进行（填“<”“>”或“=”）。三、判断题（10题，每题2分）1.sp²杂化的分子空间构型一定是平面三角形（）2.乙醇的沸点比乙烷高，因为乙醇分子间存在氢键（）3.原电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应（）4.增大反应物浓度，化学平衡常数K一定增大（）5.同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱（）6.配合物的配位数越大，其稳定性一定越强（）7.用NaOH滴定盐酸时，若滴定终点时溶液呈中性，应选用酚酞作指示剂（）8.熵增的反应一定是自发反应（）9.2-甲基-1-丁烯的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH3（）10.卤素单质都能与水反应生成对应的氢卤酸和次卤酸（）四、简答题（4题，每题5分）1.请解释为什么NH3比PH3易溶于水？2.简述电解饱和食盐水时，阳极的主要产物及产生该产物的原因。3.苯的硝化反应需要哪些主要条件？反应生成的主要产物是什么？4.为什么过渡金属配合物通常具有颜色？五、讨论题（4题，每题5分）1.分析卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）氧化性递变规律，并说明原因。2.讨论影响化学平衡常数K的因素有哪些？并举例说明。3.请比较有机化学中亲电取代反应和亲核取代反应的区别，各举1个典型实例。4.设计实验方案鉴别烷烃、烯烃、炔烃（要求写出试剂、现象及结论）。答案及解析一、单项选择题1.B解析：NH3、H2O为sp³杂化但空间构型为三角锥、V形；BF3为sp²杂化平面三角形；CH4为sp³杂化正四面体。2.B解析：A为酯化（取代），B为乙醇消去生成乙烯，C为加成，D为取代。3.A解析：Zn比Cu活泼，Zn为负极发生氧化反应。4.D解析：正反应放热，升温逆向；减压逆向；催化剂不影响平衡；增大O2浓度正向移动。5.A解析：同主族卤素从上到下氧化性减弱，F2氧化性最强。6.A解析：B应为2-甲基-2-丁烯；C应为2-甲基丁烷；D系统命名为1,2-二甲苯，A正确。7.B解析：NaOH滴定盐酸终点呈弱碱性，酚酞变色范围（8.2-10）适合。8.A解析：标准状况下n=V/22.4=11.2/22.4=0.5mol。9.C解析：配体NH3有4个，配位数为4。10.C解析：ΔG=ΔH-TΔS，ΔH<0、ΔS<0时，低温下TΔS绝对值小，ΔG<0自发。二、填空题1.6解析：配体CN⁻共6个，配位数为6。2.羟基解析：-OH为官能团羟基。3.Zn|H2SO4(aq)|Cu解析：原电池符号左负右正，标注电解质溶液。4.[NH3]²/([N2][H2]³)解析：平衡常数为产物浓度幂之积比反应物。5.Cl解析：第三周期ⅦA族元素为氯。6.加成反应解析：丙烯含碳碳双键，与溴发生加成。7.KMnO4自身解析：KMnO4紫红色，还原后褪色，自身作指示剂。8.109°28′解析：正四面体结构的键角。9.酸、还原剂解析：HCl部分生成盐（酸），部分被氧化（还原剂）。10.<解析：ΔG<0时反应自发进行。三、判断题1.×解析：SO2为sp²杂化但空间构型为V形，非平面三角形。2.√解析：乙醇分子间氢键使沸点升高，乙烷无氢键。3.√解析：原电池基本原理，正极还原、负极氧化。4.×解析：K只与温度有关，与浓度无关。5.√解析：同主族元素性质递变规律。6.×解析：稳定性与配体种类、中心离子电荷有关，如[Cu(NH3)4]²+（配位数4）比[Cu(H2O)6]²+（配位数6）稳定。7.×解析：酚酞变色时溶液呈弱碱性，甲基橙变色时呈酸性，均非中性。8.×解析：自发反应需ΔG<0，熵增但焓变很大时不自发（如2H2O(l)分解）。9.√解析：结构简式符合系统命名。10.×解析：F2与水反应生成HF和O2，无次氟酸。四、简答题1.答：NH3易溶于水因两点：一是NH3与H2O分子间能形成氢键，增大溶解度；二是NH3为极性分子，H2O为极性溶剂，“相似相溶”；而PH3无分子间氢键，极性弱，故溶解度小。2.答：阳极主要产物为Cl2。原因：阳极发生氧化反应，溶液中Cl⁻放电顺序在OH⁻之前（电极电势Cl2/Cl⁻>O2/OH⁻），Cl⁻失去电子生成Cl2，反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl2↑。3.答：条件：苯与浓硝酸，浓硫酸作催化剂，50-60℃水浴加热。主要产物为硝基苯（C6H5NO2），温度过高生成二硝基苯等副产物。4.答：过渡金属离子d轨道未充满，配体使d轨道分裂（分裂能Δ），电子吸收可见光从低能级d轨道跃迁到高能级，未吸收的互补色为配合物颜色；主族金属离子d轨道全满/空，无d-d跃迁，故无色。五、讨论题1.答：递变规律：F2>Cl2>Br2>I2，从上到下氧化性减弱。原因：①同主族原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱；②卤素单质得电子能力与原子一致，半径增大导致得电子能力减弱；③F原子半径最小、电负性最大，氧化性最强；I原子半径最大、电负性最小，氧化性最弱。2.答：影响因素只有温度，与浓度、压强、催化剂无关。①放热反应（ΔH<0）：升温平衡逆向，K减小（如合成氨）；②吸热反应（ΔH>0）：升温平衡正向，K增大（如CaCO3分解）；③浓度变化不改变K（如增大SO2浓度，合成SO3平衡正向但K不变）；催化剂不影响平衡，故K不变。3.答：区别：①反应对象：亲电取代（富电子体系，如苯环），亲核取代（缺电子中心，如卤代烃C-X键）；②进攻试剂：亲电试剂（如NO2+），亲核试