Правильно только: в троеборье.
Следует склонять обе части этого составного существительного.
Слово первый в таких случаях является обращением. Соответственно, фразу нужно оформить так: Первый, первый, я второй!
Ударение падает на второй слог: отме́рший.
В профессиональном употреблении появились своего рода неизменяемые слова-морфемы, вокруг которых группируются серии составных наименований. Основные из них: альфа- (-активность, волны), блок- (-карта, -сигнал, -форма), вакуум- (-аппарат, -камера, -процесс), дизель- (-генератор, -мотор), пресс- (-инструмент, -накат).
Оба варианта соответствуют норме.
Правило есть: перед формами слов, начинающимися сочетаниями «в, ф + согласная», последовательно выступает предлог во. Почему не «в вторник»? Попробуйте произнести вслух «в вторник» – и ответ станет очевидным. Употребление предлога во здесь обусловлено именно неудобством произношения сочетания «в вт».