【氧气与氮气的反应】氧气（O₂）和氮气（N₂）是空气中最主要的两种气体，分别占空气体积的约21%和78%。尽管它们在空气中含量极高，但两者在常温常压下并不容易发生化学反应。只有在特定条件下，如高温、高压或存在催化剂时，氧气和氮气才可能发生反应，生成氮氧化物。
以下是关于氧气与氮气反应的主要信息总结：
一、反应概述
氧气与氮气在正常情况下几乎不发生反应。但在极端条件下，例如闪电、燃烧或工业高温环境中，二者可以发生反应，生成氮氧化物（NOx），包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）等。这些化合物在大气中具有重要的环境影响，尤其是对臭氧层和酸雨的形成有较大关联。
二、主要反应条件与产物
| 反应条件 | 反应式 | 产物 | 说明 |
| 高温（如雷电、发动机内） | N₂ + O₂ → 2NO | 一氧化氮（NO） | 该反应需要极高的温度才能进行，通常发生在空气中放电或燃烧过程中 |
| 高温 + 催化剂（如汽车尾气处理） | 2NO + O₂ → 2NO₂ | 二氧化氮（NO₂） | 在氧气充足的情况下，一氧化氮进一步被氧化为二氧化氮 |
| 工业合成（如哈伯法） | 不直接反应 | — | 氮气与氢气在高温高压下反应生成氨，而非与氧气直接反应 |
三、实际应用与影响
- 自然现象：雷雨天气中，闪电产生的高温促使空气中的氮气和氧气反应，生成少量的NO和NO₂，随后溶于雨水形成硝酸，为土壤提供氮肥。
- 环境污染：汽车尾气和工业排放中的NOx是造成光化学烟雾和酸雨的重要原因。
- 工业用途：虽然氧气与氮气不能直接用于合成氨，但氮气在其他工业过程中广泛使用，如制造化肥、炸药等。
四、总结
氧气与氮气在常温常压下基本不发生反应，只有在高温、高压或催化剂作用下才可能生成氮氧化物。这种反应在自然界和工业中都有重要意义，但也带来一定的环境问题。了解其反应机制有助于更好地控制污染和优化工业过程。