氮分子中的兩個氮原子之間形成一條σ鍵和兩個π鍵。與類似的CO、C2H4等分子相比，N2的成鍵分子軌道σ2p（-15.59 eV）和π2p（-16.73 eV）能量比較低，反鍵分子軌道π*2p（8.17 eV）能量比較高，不但難以接受電子也不易給出電子，具有較強的穩(wěn)定性，離解能高達945 kJ/mol，即使在3273 K時也不分解
氮氣是一種有惰性的氣體，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在一定條件下，氮可與堿金屬或堿土金屬反應(yīng)，相當于在氮分子的反鍵分子軌道上填充一個電子，金屬的給電子能力越強，反應(yīng)越易進行。如，在常溫下鋰可與氮直接反應(yīng)，而鈣需要加熱到一定條件才能于氮氣反應(yīng)：
ⅢA和ⅣA族的一些元素在加熱條件下能與氮氣反應(yīng)：
在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，氮能與氫反應(yīng)生成氨：
氨分解法
在高溫且有鎳的催化下，氨逐漸分解為氮氣與氫氣：
然后把混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒并控制空氣比例，讓氫氣不完全燃燒，其燃燒生成物通過除氧，干燥則可得到不同氮氫混合比的保護性氣體（其氫含量可控制在1%~25%）被使用于銅材的光亮退火（此方法僅適用于氮氣氫氣來源困難而氨價格又較低廉的情況時）。
1、氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這種惰性品質(zhì)使它可以廣泛應(yīng)用于許多厭氧環(huán)境，比如用氮氣將特定容器中的空氣驅(qū)替置換，起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用，這項技術(shù)在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網(wǎng)吹掃等工業(yè)、民用方面得以應(yīng)用 [11]。氮氣還可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體，密封電纜、電話線以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑，氮氣也常被替置與井下，以減緩管柱與地層流體接觸所產(chǎn)生的腐蝕
3、生產(chǎn)的氮氣大約10%用作制冷劑，主要包括：通常軟的或類似橡膠物質(zhì)的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術(shù)部件的冷縮配合和安裝、生物標本，如血液的的保存、在運輸中制冷等。
4、氮氣可用于合成一氧化氮或二氧化氮，以此來制造硝酸，這種制造方法純度高且價格較為低廉。此外氮氣還可用于合成氨及金屬氮化物等
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