6.1化学反应与能量变化同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含答案）

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6.1化学反应与能量变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一种热激活电池的基本结构如图所示，其中电解质为无水混合物，一旦受热，熔融电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：下列关于该电池的说法正确的是
A．硫酸铅电极为负极
B．放电过程中，向钙电极移动
C．钙电极反应为：
D．常温下，在正负极之间连接电流表，其指针不偏转
2．纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传统电池类似，基本构造如图所示，电极和电解液均“嵌”在纸中。若a极为锌、b极为铜，下列有关纸电池的说法正确的是
A．实现了电能向化学能的转化
B．电解液为稀时，在b极表面被氧化
C．电解液为稀时，a极的电极反应为
D．电解液为溶液时，电子从b极经隔离膜流向a极
3．某化学反应过程中的能量变化关系如图所示，下列结论不正确的是
A．该反应断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量
B．该反应可能是碳酸钙分解反应
C．该反应的逆反应是吸热反应
D．该反应中其他形式的能量转化成了化学能
4．现代社会的一切活动都离不开能量，其中电能就是我们目前生活中不可缺少的一种能量。下列四个装置中属于化学能转化为电能的是
装置
选项 A B C D
A．A B．B C．C D．D
5．根据如图所示的和反应生成过程中的能量变化情况判断，下列说法错误的是
A．和反应生成是吸热反应
B．原子生成时放出能量
C．分子中的化学键断裂时需要吸收能量
D．由和生成和放出的总能量为
6．下列操作或实验仪器的使用正确的是
A．用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装溶液
B．铅蓄电池充电时，将Pb电解与外接电源正极相连接
C．分离KCl和的混合物，可以用溶解、过滤的方法得到二氧化锰
D．配制的NaOH溶液时，将称量好的NaOH放置在容量瓶内溶解
7．我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂，研发出一种电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-，并实现其定向通过；产生NH3全部逸出)。下列说法正确的是
A．外电路中电流从Zn/ZnO电极流向MoS2电极
B．双极膜左侧为阳离子交换膜
C．双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
D．当电路中通过1 mol电子时，整个电池系统会增大2.6 g
8．下列说法正确的是
A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应
C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
D．一般情况下，石墨比金刚石更稳定，由此推测将石墨转化为金刚石属于吸热反应
9．先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度、混合气，化学反应原理是，其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．转变成的过程是一个吸收能量的过程
B．反应物的总能量大于生成物的总能量
C．形成键吸收能量
D．断开键放出能量
10．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法错误的是
A．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子
B．已知溶液呈酸性，此干电池在长时间使用后，锌筒会被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点
11．一种室温钠—硫电池的结构如图所示。电池工作时，在硫电极发生反应：，，。下列说法正确的是
A．硫电极为电池的负极 B．钠电极电极反应式为
C．电池工作时，外电路电子流动的方向是b→a D．电池总反应为
12．下列反应既是氧化还原反应，又符合图示能量变化的是
A．碳酸氢钠与盐酸的反应 B．镁与盐酸的反应
C．十水合碳酸钠和硝酸铵的反应 D．灼热的木炭与二氧化碳的反应
13．如图是某种乙醇燃料电池示意图，下列有关该电池的说法错误的是
A．电池放电时，向镍电极Ⅱ的方向迁移
B．镍电极Ⅰ电极反应为
C．镍电极Ⅱ附近溶液碱性增强
D．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
14．近年来电池研发领域涌现出纸电池。某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图），下列有关说法正确的是
A．锌电极发生还原反应 B．工作时由铜电极向锌电极迁移
C．电流从锌经导线流向铜 D．电路中转移1 mol电子时，两电极质量变化之差为1 g
15．下列有关化学电源的说法正确的是
A．汽车用铅酸蓄电池属于一次电池 B．锌锰干电池石墨棒作负极，锌筒作正极
C．化学电池放电时发生氧化还原反应 D．燃料电池放电时燃料在电池正极反应
二、填空题
16．举例说明下列各能量形式之间的相互转化。
你还能说出其他形式的能量转化吗 ？
17．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)根据原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确，且能设计成原电池的是___________。
A． B．
C． D．
(2)利用反应“”设计一个原电池，正极的电极反应式： 。
(3)以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图如图所示，稀为电解质溶液。
①a极为 极，发生 反应(“氧化”或“还原”)，写出b极的电极反应式 。
②该电池提供，理论上消耗的氢气在标准状况下的体积为 L。
18．已知断开1molH—H键、1molBr—Br键、1molH—Br键分别需吸收的能量为436kJ、193kJ、366kJ。计算H2和Br2反应生成1molHBr需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。
19．分析原电池的工作原理，制作简易电池。
(1)某原电池实验装置如图1所示。
①该装置中作负极的是 (填“铜片”或“锌片”)。
②写出铜片上发生的电极反应： 。
(2)小组同学制作的水果电池如图2所示。
①下列说法中，正确的是 (填字母)。
a.水果汁中含有自由移动的离子
b.该装置使氧化反应和还原反应分别在两极进行
②电流表指针偏转，说明该装置实现了化学能向 的转化。
20．按图所示，组装一种原电池装置。试回答下列问题(灯泡功率合适)：
(1)电解质溶液为稀硫酸时，灯泡 (填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)，回答下面问题 。
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式、Al电极上发生的电极反应式分别为______。
b．若灯泡不亮，其理由为________。
(2)电解质溶液为NaOH(aq)时，灯泡 (填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)，回答下面问题 。
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应；Al电极作___________极。
b．若灯泡不亮，其理由为___________。
21．
(1)下图原电池装置中，Zn是 极（填电极的名称）,Cu表面上有 (现象)，外电路电子由 （填电极的名称）通过导线流向 （填电极的名称）； 溶液中 离子向Cu极移动， 离子向Zn极移动。
(2)写出电极反应式和总反应方程式：
Zn极：
Cu极：
总反应方程式：
22．图1是铜锌原电池示意图。
(1)该装置中的能量转化方式是 能转化为电能。
(2)铜棒为 极(填“正”或“负”)，该极上发生 反应；负极反应式为： 。
(3)图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴可以表示 。
A .锌棒的质量 B．c(Zn2＋)
C． c(H＋) D．c(SO)
23．下列反应属于放热反应的是 ；属于吸热反应的是 。
A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2 B．氢气在氧气中燃烧
C． 碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D．氢氧化钾和硫酸中和
E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 F. C与CO2高温生成CO
G．葡萄糖在人体内氧化分解 H．钢铁制品生锈的反应
24．化学反应中能量变化的原因分析
【交流研讨】请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时是吸收能量还是释放能量。
断裂化学键吸收的总能量= 。
形成化学键放出的总能量= 。
生成1mol水 的能量 。
25．锂空气电池放电时的工作原理如图所示，
(1)Li发生 反应(“氧化”或“还原”)，
(2)正极的电极反应式为 ，
(3)有机电解液能否换成水性电解液(填“能”或“否”) ，原因是 (用化学方程式说明)。
(4)锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度，原因是 。
A．氧气从环境中获取而不用保存在电池里 B．空气极以多孔碳为主，很轻
C．正极容易积蓄固体 D．使用了金或铂金作为催化剂
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C B D C D D B A
题号 11 12 13 14 15
答案 D D B B C
1．D
【分析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4中Pb的化合价降低，发生还原反应，Ca的化合价升高，发生氧化反应，原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，故PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。
【详解】A．由分析可知，PbSO4为原电池的正极，故A项错误；
B．原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误；
C．Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故C项错误；
D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确；
故本题选D。
2．C
【详解】A．实现了化学能向电能的转化，故A错误；
B．a极为锌，a为负极；b极为铜，b为正极，电解液为稀时，在b极表面被还原，故B错误；
C．电解液为稀时，a极为锌，a为负极，a极的电极反应为，故C正确；
D．电子不能进入电解质溶液，电子由锌片经外电路流向铜片，故D错误；
答案选C。
3．C
【分析】根据图示，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应。
【详解】A．该反应吸热，该反应断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，故A正确；
B．碳酸钙分解吸热，该反应可能是碳酸钙分解反应，故B正确；
C．该反应的正反应吸热，该反应的逆反应是放热反应，故C错误；
D．该反应吸热，其他形式的能量转化成了化学能，故D正确；
选C。
4．B
【详解】A．风力发电机是风能转化为电能，A错误；
B．化学电源是原电池，属于化学能转化为电能，B正确；
C．太阳能电池板是光能转化为电能，C错误；
D．水力发电是水的重力势能转化为电能，D错误；
答案选B。
5．D
【详解】A．由题给图像可知，该反应的断键吸收总能量－成键放出总能量=946kJ mol-1+498kJ mol-1-2×632kJ mol-1=180kJ mol-1，则该反应是吸热反应，故A正确；
B．原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合生成时放出能量，故B正确；
C．由图知形成2molNO(g)放热2×632kJ/mol能量，所以2molNO(g)中的化学键断裂时需要吸收能量，故C正确；
D．断裂化学键需要吸收能量，则由图给出图像可知，1mol N2断键生成2mol N(g)及1mol O2的2molO(g)吸收的总能量为，故D错误；
故选D。
6．C
【详解】A．硅酸钠具有粘性，不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装溶液，应该用带橡胶塞的试剂瓶盛装溶液，故A错误；
B．铅蓄电池充电时，将Pb电解与外接电源负极相连接，故B错误；
C．KCl和的溶解性不同，分离KCl和的混合物，可以用溶解、过滤的方法得到二氧化锰，故C正确；
D．配制的NaOH溶液时，将NaOH在烧杯内溶解，故D错误；
选C。
7．D
【详解】A．根据图示：在MoS2上NO得到电子被还原为NH3，所以MoS2为正极，Zn/ZnO电极上为负极，电流由正极MoS2经负载流向负极，A错误；
B．负极Zn/ZnO电极的反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，双极膜中OH-移向负极，MoS2电极的反应式为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，双极膜中H+移向正极，故双极膜右侧为阳离子交换膜，左侧为阴离子交换膜，B错误；
C．在左侧负极发生反应：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，右侧正极发生反应：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，可见在双极膜的存在下，两侧电解质溶液的浓度都会由于反应产生H2O而不能降低，C错误；
D．Zn/ZnO电极的反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，正极反应为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，每转移5 mol电子，理论上反应消耗0.2 mol NO，整个电池系统质量会增大△m=0.2 mol×(30 g/mol-17 g/mol)=2.6 g，D正确；
故合理选项是D。
8．D
【详解】A．铝热反应需要高温，属于放热反应，A错误；
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于吸热反应，B错误；
C．有能量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如灯泡的发光放热属于物理变化，C错误；
D．石墨比金刚石更稳定，则石墨的能量低于金刚石的能量，石墨转化为金刚石属于吸热反应，D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．图示能量变化趋势可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以CH3OH转变成H2的过程是一个放出热量的过程，A错误；
B．反应物的总能量大于生成物的总能量，B正确；
C．化学键的形成需要释放能量，所以形成H—H键放出能量，C错误；
D．化学键的断裂需要吸收能量，D错误；
故选B。
10．A
【详解】A．铅蓄电池在工作时，负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极每消耗1molPb，外电路中通过2mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，A项错误；
B．溶液呈酸性，会腐蚀锌铜，故干电池在长时间使用后，锌筒会被破坏，B项正确；
C．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，C项正确；
D．氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确；
故选A。
11．D
【分析】钠是活泼的金属，作负极，硫电极是正极，发生得到电子的还原反应，据此解答。
【详解】A．单质硫得到电子，硫电极为电池的正极，A项错误；
B．钠电极是负极，电极反应式为，B项错误；
C．原电池中电子从负极流出，正极流入，则电池工作时，外电路电子流动的方向是a→b，C项错误；
D．根据已知信息结合以上分析可知电池总反应为，D项正确。
答案选D。
12．D
【分析】根据图示可知，该反应属于吸热的氧化还原反应。
【详解】A．和的反应是吸热的复分解反应，项错误；
B．镁与盐酸的反应是放热的氧化还原反应，B项错误；
C．与的反应是吸热的非氧化还原反应，项错误；
D．灼热的木炭与二氧化碳的反应是吸热的氧化还原反应，D项正确；
答案选D。
13．B
【分析】乙醇燃料电池中，通入乙醇的电极Ⅰ为负极，通入氧气的电极Ⅱ为正极。
【详解】A．原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，即向镍电极Ⅱ的方向迁移，A正确；
B．因为是碱性燃料电池，生成，B错误；
C．正极发生反应，生成了，则碱性增强，C正确；
D．由图示可知，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，D正确；
答案选B。
14．B
【分析】Zn-Cu-CuSO4构成了原电池。由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，Cu为正极，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生还原反应。在电解质溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。在外电路中，电子由负极经导线流向正极。
【详解】A．在该装置中，Zn-Cu-CuSO4构成了原电池。由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，发生失去电子的氧化反应，A错误；
B．在原电池工作时，阴离子向正电荷较多的负极定向移动，因此会由正极铜电极向负极锌电极迁移，B正确；
C．电流方向为正电荷移动的方向，电流方向应该是从铜电极经导线流向锌，C错误；
D．在原电池反应中，负极发生反应：Zn-2e-=Zn2+，正极上发生反应：Cu2++2e-=Cu，总反应为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，根据总反应方程式可知：每反应转移2 mol电子，两个电极质量差为1 g，则当电路中转移1 mol电子时，两电极质量变化之差为0.5 g，D错误；
故合理选项是B。
15．C
【详解】A．铅蓄电池能多次充放电，属于二次电池而不是一次电池，故A错误；
B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，发生氧化反应；石墨棒作正极，故B错误；
C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，一定存在电子的定向移动，一定为氧化还原反应，故C正确；
D．燃料电池放电时，燃料在电池负极发生氧化反应，故D错误；
故选：C。
16．热能→化学能，如碳酸钙高温分解；化学能→热能，如煤炭燃烧；化学能→电能，如铅蓄电池供电；电能→化学能，如电解饱和食盐水；热能→电能，如火力发电；电能→热能，如电炉烧开水。再比如：镁燃烧生成氧化镁，同时发出耀眼的白光，有一部分化学能→光能；LED灯发光，电能→光能
【详解】热能→化学能，如碳酸钙高温分解；化学能→热能，如煤炭燃烧；化学能→电能，如铅蓄电池供电；电能→化学能，如电解饱和食盐水；热能→电能，如火力发电；电能→热能，如电炉烧开水。再比如：镁燃烧生成氧化镁，同时发出耀眼的白光，有一部分化学能→光能；LED灯发光，电能→光能。答案为：热能→化学能，如碳酸钙高温分解；化学能→热能，如煤炭燃烧；化学能→电能，如铅蓄电池供电；电能→化学能，如电解饱和食盐水；热能→电能，如火力发电；电能→热能，如电炉烧开水。再比如：镁燃烧生成氧化镁，同时发出耀眼的白光，有一部分化学能→光能；LED灯发光，电能→光能。
17．(1)D
(2)Fe3++e-=Fe2+
(3) 负 氧化 4.48
【详解】（1）A．是非氧化还原反应，不能设计成原电池，故不选A；
B．不符合电荷守恒，应该是，故不选B；
C．是非氧化还原反应，不能设计成原电池，故不选C；
D．是氧化还原反应，能设计成原电池，故选D；
选D。
（2）反应，Fe3+发生氧化反应生成Fe2+，利用反应“”设计一个原电池，正极发生还原反应，正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+。
（3）①a极通入氢气，氢气发生氧化反应生成氢离子，a为负极，发生氧化反应；b极通入氧气，氧气得电子生成水，正极的电极反应式 。
②负极发生反应，该电池提供，理论上消耗0.2mol的氢气，在标准状况下的体积为4.48L。
18． 放出 51.5
【详解】根据反应H2+Br2=2HBr可知，反应物断键吸收的总能量为436kJ+193kJ=629kJ，生成物成键放出的总能量为2×366kJ=732kJ，该反应放出的能量为732kJ-629kJ=103kJ，该反应生成2molHBr，故生成1molHBr放出的能量为×103kJ=51.5kJ。
19．(1) 锌片
(2) ab 电能
【分析】（1）根据分析，该装置为原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，以此作答；（2）该装置为水果电池，电流表偏转，说明有电子运动，电子流入的为正极，电子流出的为负极，以此作答；
【详解】（1）根据分析，锌片作负极，铜片作正极，吸引氢离子在正极发生还原反应，，答案：锌片、；
（2）根据分析，因为电流表指针偏转，说明装置产生电流，有电子的移动，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，所以ab都正确，电流表指针偏转，可以说明该装置实现了化学能向为电能的转化，答案：ab、电能。
20．(1) 亮 Mg-2e-=Mg2+、2H++2e-=H2↑
(2) 亮 还原、负
【详解】（1）电解质溶液为稀硫酸时，构成原电池，所以灯泡亮；
a．镁的活泼性大于铝，镁为负极、铝为正极，负极Mg失电子生成Mg2+，Mg电极上发生的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+、Al电极上氢离子得电子生成氢气，发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑。
（2）电解质溶液为NaOH(aq)时，能构成原电池，灯泡亮；
a．镁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝发生氧化反应，所以铝是负极、镁是正极，负极铝失电子生成偏铝酸根离子，负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO +2H2O，正极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，正极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-，Mg电极上发生还原反应。
21．(1) 负 气泡产生 Zn Cu 阳离子 阴离子
(2) Zn -2e-= Zn 2+ 2H++2e-= H2↑ Zn +2H+= Zn 2++H2↑
【详解】（1）原电池装置一般活泼性强的金属作负极，该原电池中Zn比Cu活泼，故Zn为负极，Cu为正极，H+在Cu表面上得电子生成H2，Cu表面上有气泡产生；外电路电子由Zn极通过导线流向Cu极；溶液中阳离子向Cu极移动，阴离子向Zn极移动；
（2）Zn极为负极，锌失电子生成锌离子，电极反应式为Zn -2e-= Zn2+；Cu极为正极，氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2e-= H2↑；总反应方程式为：Zn +2H+= Zn 2++H2↑。
22． 化学 正极 还原反应 Zn-2e- = Zn2+ A C
【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，据此分析；
【详解】(1)该装置是原电池，故能量转化方式是化学能转化为电能；
(2)原电池总反应为锌和稀硫酸的反应，铜不活泼，铜棒为正极，氢离子在铜上得到电子，发生2H++2e-=H2，故该极上发生还原反应；锌比铜活泼，锌作负极，负极反应式为：Zn-2e- = Zn2+；
(3)图2中，当x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，随着x的增大，
A. 据电极反应式Zn-2e- = Zn2+知：溶解锌棒的质量随流入正极的电子的物质的量而增大，故锌棒的质量减小，A选；
B. c(Zn2＋)随着流入正极的电子的物质的量增大，B不选；
C .正极反应式为：2H++2e-=H2，则c(H＋)随流入正极的电子的物质的量而减小，C选；
D . SO不参加反应，故c(SO)不发生变化，D不选；
故答案选AC。
23． ABDGH CEF
【详解】A. 锌粒与稀H2SO4反应制取H2 属于放热反应；B.氢气在氧气中燃烧属于放热反应；C. 碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳属于吸热反应；D. 氢氧化钾和硫酸中和属于放热反应；E. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应；F. C与CO2高温生成CO属于吸热反应；G．葡萄糖在人体内氧化分解为放热反应；H．钢铁制品生锈的反应属于放热反应；属于放热反应的为ABDGH，属于吸热反应的为CEF。
【点睛】典型的放热反应有中和反应、大多数化合反应、燃烧反应、活泼金属与水或酸的置换反应；而典型的吸热反应有大部分分解反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、有碳（或一氧化碳、氢气）参与的氧化还原反应。
24． 436kJ+249kJ=685kJ 930kJ 释放 930kJ-685kJ=245kJ
【解析】略
25． 氧化 O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ 否 2Li+2H2O=2LiOH+H2 AB
【分析】图中信息Li变为Li＋，Li化合价升高，失去电子，作负极，氧气在正极发生反应生成氢氧根，根据正极材料进行分析锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度。
【详解】(1)根据图中信息Li变为Li＋，Li化合价升高，失去电子，Li发生氧化反应；故答案为：氧化。
(2)根据图中信息Li变为Li＋，Li化合价升高，失去电子，Li为负极，空气中氧气在正极发生反应生成氢氧根，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；故答案为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－。
(3)有机电解液不能换成水性电解液，主要是Li和水要发生反应生成LiOH和H2，故答案为：否；2Li＋2H2O=2LiOH＋H2。
(4)A．氧气从环境中获取而不用保存在电池里，只需装入负极材料，减少正极材料存在电池中，减轻电池的质量，增大电池的能量密度，故A符合题意；
B．空气极以多孔碳为主，增加与空气的接触面积，且质量小，增大电池的能量密度，故B符合题意；
C．正极容易积蓄固体不利于电池的放电，不能增大电池的能量密度，故C不符合题意；
D．使用了金或铂金作为催化剂只能加速电池的放电，不能增大电池的能量密度，故D不符合题意；
综上所述，答案为AB。
【点睛】电化学是常考题型，主要考查正负极的判断、电极反应式的书写、分析能量密度的大小问题。
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