2026年全国高中学生化学竞赛试题

2026年全国高中学生化学竞赛试题竞赛须知本次全国高中学生化学竞赛旨在考察学生对化学基本概念、原理的深入理解，以及运用所学知识分析和解决实际问题的能力。竞赛内容涵盖无机化学、有机化学、物理化学、结构化学等核心领域，并适当拓展化学前沿与交叉学科知识。考试时间为三小时，满分100分。请考生在答题卡指定位置作答，字迹清晰，卷面整洁。---一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.关于原子结构与元素性质，下列说法正确的是()A.所有元素的基态原子中，电子填充顺序均严格遵循构造原理B.元素的第一电离能在周期表中呈现周期性变化，同一周期从左到右必然依次增大C.主族元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，对应的最高价氧化物水化物酸性一定越强D.价层电子对互斥理论(VSEPR)可用于预测分子或离子的空间构型，但其应用有一定局限性，需结合实验事实修正2.某化学反应在298K、标准状态下自发进行，其逆反应在高温下变为自发。下列关于该反应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的判断正确的是()A.ΔH>0，ΔS>0B.ΔH<0，ΔS<0C.ΔH<0，ΔS>0D.ΔH>0，ΔS<03.下列关于有机化合物的说法错误的是()A.手性分子与其镜像分子互为对映异构体，它们的物理性质除旋光方向外一般相同B.芳香族化合物不一定都含有苯环结构C.羧酸衍生物的水解反应活性顺序通常为：酰卤>酸酐>酯>酰胺D.烯烃与HBr的加成反应，在过氧化物存在下，无论烯烃结构如何，均生成反马氏规则的产物4.关于配合物的结构与性质，下列描述不正确的是()A.[Fe(CN)6]4-和[Fe(H2O)6]2+的颜色差异主要源于中心离子的氧化态不同B.螯合物通常比具有相同配位数和配位原子的简单配合物更稳定C.价键理论可以解释一些配合物的空间构型和磁性D.晶体场理论中，八面体场分裂能(Δo)的大小与配体的场强和中心离子的性质有关5.下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是()A.将某气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，该气体一定是乙烯B.向某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，该溶液中一定含有SO42-C.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，再加入少量铁粉，红色褪去，说明Fe3+被还原D.用pH试纸测得某溶液的pH为10，该溶液一定是碱溶液6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最外层电子数是其内层电子数的3倍，X原子的最外层只有一个电子，Y的原子半径是同周期主族元素中最大的，Z与W同主族。下列说法正确的是()A.简单离子半径：W<X<YB.最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>XC.W的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱D.化合物YX与水反应时，水作氧化剂7.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是()A.增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快B.对于气体分子数不变的反应，增大体系压强，平衡不移动，反应速率也不改变C.升高温度，正逆反应速率都增大，但吸热反应方向的速率增大更显著D.化学平衡常数K越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率一定越高8.某种新型二次电池的工作原理如图所示（示意图略，考生可根据所学知识推断），其中电解质为能传导Li+的固体电解质。放电时，Li+从负极脱嵌并嵌入正极。下列说法正确的是()A.放电时，电子由正极通过外电路流向负极B.充电时，正极的电极反应式为：LiMO2-xe-=Li1-xMO2+xLi+C.放电过程中，电解质中的Li+向负极移动D.该电池的比能量（单位质量释放的能量）低于铅酸蓄电池9.下列有机化学反应的机理或反应类型判断错误的是()A.乙醇在浓硫酸作用下加热至170℃生成乙烯，属于消除反应B.溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热，主要产物是乙醇，属于取代反应C.乙醛与氢气在催化剂作用下生成乙醇，属于加成反应，也属于还原反应D.乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应，其机理包含亲核加成-消除过程10.已知反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0。在一定温度下，于密闭容器中达到平衡。下列说法不正确的是()A.若容器体积不变，向其中充入He气，平衡不移动B.若容器体积缩小，气体颜色先变深后变浅，但最终比原平衡时深C.升高温度，平衡常数K值减小D.若容器压强不变，向其中充入He气，平衡向正反应方向移动---二、填空题(本题共5小题，共30分)11.(6分)化学与生活密切相关。(1)维生素C是一种常见的抗氧化剂，其结构简式中含有的官能团有羟基和________（填名称）。(2)某种胃药的主要成分是氢氧化铝，它与胃酸（主要成分为盐酸）反应的离子方程式为________________________。(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂，兼具氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能。其中铁元素的化合价为________。(4)工业上常用氨气来检验氯气管道是否泄漏，若泄漏则会产生白烟，该反应的化学方程式为________________________。12.(7分)A、B、C、D、E均为中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如下图所示（部分产物已略去）。已知A是一种淡黄色固体，B是无色无味的气体，C是一种常见的强碱。A→B(反应①)A→C(反应②)B→D(反应③，与O2在催化剂作用下)D→E(反应④，与水反应)C+E→(反应⑤)请回答下列问题：(1)物质A的化学式为________，物质B的电子式为________。(2)反应②的化学方程式为________________________。(3)反应④的化学方程式为________________________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(4)反应⑤的离子方程式为________________________。13.(5分)研究化学反应的能量变化和速率变化具有重要意义。(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-akJ/mol2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=+bkJ/mol则H2O(l)=H2O(g)的ΔH=________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。(2)对于反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0，若在一定温度下，向一密闭容器中通入SO2和O2，反应达到平衡后，若升高温度，v(正)________，v(逆)________（填“增大”、“减小”或“不变”），SO2的平衡转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”）。14.(6分)下图是部分短周期元素的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图（示意图略）。(1)同一周期元素的第一电离能从左到右总体呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能分别比同周期相邻元素高，这是因为________________________________和________________________________。(2)图中元素a、b、c分别位于第2周期。已知a的一种氢化物分子构型为三角锥形，b的一种单质分子中含有叁键，c的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐。则元素a为________（填元素符号），c的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。15.(6分)某有机物的结构简式为CH3CH(OH)CH2COOH。(1)该有机物的名称是________________。(2)该有机物分子中含有________种不同化学环境的氢原子。(3)该有机物能发生的反应类型有________（填字母序号）。A.取代反应B.加成反应C.消去反应D.氧化反应E.加聚反应(4)写出该有机物与足量乙醇在浓硫酸催化下加热反应的化学方程式：________________________________________________________________________。---三、简答题(本题共3小题，共20分)16.(6分)实验室制取氯气的装置包括发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置。(1)写出实验室制取氯气的化学方程式（用浓盐酸和MnO2反应），并标明电子转移的方向和数目。(2)净化装置中通常盛放饱和食盐水和浓硫酸，其作用分别是什么？(3)尾气处理装置中通常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，写出反应的离子方程式。17.(7分)元素周期律是化学学科的重要规律之一。请结合元素周期表，回答下列问题：(1)第4周期元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的原子序数是多少？其价电子排布式是什么？(2)比较下列性质的大小（用“>”或“<”填空）：①第一电离能：Mg______Al②电负性：N______O③酸性：H3PO4______H2SO4④稳定性：NH3______PH3(3)简述同周期主族元素从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的原因。18.(7分)有机合成是化学研究的重要领域。某研究小组设计了如下合成路线（部分条件和产物已略去）：A(C2H4O)→[O2,催化剂]B(C2H4O2)→[CH3CH2OH,浓H2SO4,Δ]C(C4H8O2)请回答：(1)写出A、B、C的结构简式：A________，B________，C________。(2)写出A转化为B的化学方程式，并注明反应类型。(3)写出B与足量碳酸钠溶液反应的化学方程式。---四、计算题(本题共2小题，共15分)19.(7分)将一定质量的铁和氧化铁的混合物投入到250mL2mol/L的稀硫酸中，恰好完全反应，固体全部溶解，并放出标准状况下的气体2.24L。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象。求原混合物中铁和氧化铁的质量各为多少克？20.(8分)在一定温度下，将0.5molA和0.5molB充入体积为1L的密闭容器中，发生如下反应：A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(s)反应达到平衡时，测得容器内A的物质的量为0.3mol。请计算：(1)该反应在该温度下的平衡常数K。(2)平衡时B的转化率。(3)若向平衡体系中再加入0.2molA和0.2molB，再次达到平衡时，C的物质的量浓度是多少？---五、实验与探究题(本题共1小题，共15分)21.某化学兴趣小组同学对“影响化学反应速率的因素”进行了探究。他们以大理石与稀盐酸反应（CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）为研究对象，设计了如下一系列实验。【实验目的】探究浓度、温度、催化剂等因素对大理石与稀盐酸反应速率的影响。【实验用品】仪器：试管、烧杯、量筒、秒表、温度计、药匙、研钵等。药品：大理石（块状、粉末状）、稀盐酸（1mol/L、3mol/L）、蒸馏水、MnO2粉末。【实验方案】请根据实验目的，帮助该小组完成以下实验设计表（填写表中空白处）：实验编号大理石形态HCl浓度(mol/L)HCl体积(mL)温度(℃)催化剂实验目的:-------:---------:--------------:-----------:-------:-----:---------------------------①块状2025无对照组②块状32025无探究________对反应速率的影响③块状120无探究温度对反应速率的影响④12025无探究固体表面积对反应速率的影响⑤块状12025有探究催化剂对反应速率的影响【实验步骤】(1)按实验方案分别组装实验装置（可选择如图所示装置之一，示意图略，可测量收集一定体积气体所需时间或测量一定时间内产生气体的体积）。(2)进行实验并记录相关数据。【实验数据与分析】(1)实验①中，大理石与1mol/L稀盐酸反应，在25℃下，收集到50mLCO2气体用时t1秒。(2)实验②中，收集到50mLCO2气体用时t2秒，则t2________t1（填“>”、“<”或“=”）。(3)若实验③中，将盐酸温度升高至40℃，其他条件与实验①相同，则收集到50mLCO2气体用时t3秒，则t3________t1（填“>”、“<”或“=”）。【问题与讨论】(1)写出MnO2作为催化剂加速H2O2分解的化学方程式：________________________。有同学认为在本实验（大理石与稀盐酸反应）中，MnO2不一定能起到催化作用，你认为他的理由可能是什么？________________________________________________。(2)除了上述因素外，你认为还有哪些因素可能影响该反应的速率？（列举一种并简述实验方案）______________________________________________________________________________