氮气与氢气合成氨气的过程是一个经典的工业化学反应，其化学方程式为：
$$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$$
该反应是一个放热反应，其焓变（ΔH）为-92.4kJ/mol，表示每消耗1mol氮气和3mol氢气会释放92.4kJ的能量。
反应条件
为了使这个反应能够高效地进行，工业上通常采用以下条件：
高温：通常在500℃左右，这样可以加快反应速率。
高压：高压条件有利于平衡向生成氨的方向移动，通常在20~50MPa之间。
催化剂：使用铁触媒或其他催化剂可以显著加快反应速率并降低反应的活化能。
工业应用
合成氨是化学工业中极为重要的一个步骤，主要用于生产化肥、硝酸以及尿素等化肥产品，同时也是制造硝酸铵、硝酸等化学品的原料。此外，氨还用作制冷剂、溶剂和燃料添加剂等。
反应的热力学和动力学
从热力学角度来看，该反应在常温常压下是不利的，因为这是一个熵减的反应（ΔS<0）。然而，通过提高温度和压力，可以促使反应向生成更多氨的方向进行，从而提高平衡时的产率。动力学上，高温和高压以及催化剂的存在都有利于加快反应速率。
环境保护和安全性
合成氨过程中产生的氨气具有刺激性气味，对眼睛和呼吸道有刺激作用，因此在处理氨气时需要采取适当的防护措施。此外，氨气的泄漏还可能对环境造成污染。
综上所述，氮气与氢气合成氨气的过程是一个在高温高压条件下，通过催化剂作用实现的放热可逆反应。该过程在工业上有着广泛的应用，对农业生产、化肥工业以及其他相关化学品的生产具有重要意义。