全国化学竞赛(National Chemistry Olympic简称NCHO)的宗旨决定了NCHO试题具有高度的选拔性。一直以来学界都在探索试题难度的标定方法,尤其近年来部分学者对高考试题难度的影响因素进行了研究,并在事前难度标定方面有所突破。于此背景下,本研究选择了在化学学科较有影响的全国化学竞赛试题,尝试进行试题难度模型构建及其相关研究。在研究过程中,主要应用了调查问卷、数理统计、问卷测验和对比测试等研究方法。研究过程包含三部分：第一,以文献研究为基础提出NCHO试题难度影响因素的研究假设,对竞赛培训教师的问卷调查进行统计分析构建NCHO试题难度量化模型。第二,使用自编NCHO试题难度量化模型,对06、07、08、09年NCHO试题的知识难度和能力难度进行量化分析,并提出试题难度的变化特点。第三,依一定原则选取部分NCHO试题,以参赛选手为被试,作NCHO试题的事前难度和事后难度的对比测试,探索参赛学生在问题解决过程中的思维障碍。通过研究发现,学生在运用推理能力解决NCHO试题时,演绎推理能力胜于归纳推理能力；元素化学知识的学习以有效知识量的储备为核心目标；理论知识的学习以有效知识量的储备和推理能力的提高为核心目标。