氧气体积分数会跟着海拔改变吗？

Answer 1

不会改变或者说改变很小。海拔越高气压越低。空气是气态的，气态的物质的分子的间隔是很大的，在压强大的地方，气体被压缩，分子之间的间隔在压力的作用下就小，分子密集；在压强小的地方，气体不被压缩，分子就分散。 在地球的下面，上层的空气在地球引力的作用下对下面的空气产生压力，将它们压缩，使它们的分子分布密集，所以浓密；而上层的空气受到更上层的空气的压力很少，所以分子之间间隔大，分子分布稀疏。有说是空气变稀薄，但是空气成分保持稳定，所以氧气的体积分数不变。可燃物质燃烧都需要有一个最低氧氧化剂浓度（即含氧量，即氧气的体积分数）低于此量燃烧就不会发生。

Answer 2

在高海拔地区，一定体积空气内，氧气分子分压减小（P空气*21%),化学反应的自发性可以用范特霍夫等温方程来考察，标准吉布斯自由能确定，Q因压强减小而减小，等吉布斯自由能变为正数就不可自发了。2用标准平衡常数理解（和1.中本质相同），.反应商一直增大（O2压强在分母上）。氧气含量是指单位体积大气内氧气的质量（或者物质的量），一般对化学反应，比如燃烧，我们讨论的“浓度”都是物质的量而与体积无关。可以看看这个链接里对海拔变化中氧气含量变化的推算海拔上升的确导致氧气含量下降，只要达到楼主说的最低氧氧化剂浓度，理论上燃烧（各种与氧化类似的强放热反应）就无法发生（此处还没有考虑气压、高海拔的低温等因素）——这里的含量仍旧是单位体积的质量。对于一个化学反应，特别是在判断反应物是否充足这种问题，不能用体积分数。

Answer 3

微粒碰撞越剧烈，反应越剧烈。

 影响碰撞剧烈程度的有很多因素，例如温度（微粒的内能），浓度（微粒的数目越多越容易碰撞），压强（和浓度类似）等。假设地面上一定体积的空气中有 100mol 的气体分子，其中有 78mol 的 N2，21mol 的 O2，1mol 的其它气体；海拔升高时，假设同样体积的空气只含有 80mol 的气体分子，那么 O2 的浓度就成了 21*0.8mol/V。虽然在所有的气体中，按照摩尔浓度它还是占 21%，但是它的绝对数量的确在减少。燃烧是非常剧烈的化学反应。如果燃烧时我们能看见火焰，那么大多是燃烧物和助燃物高温汽化、以气体乃至等离子体的形态参与反应。如果燃烧物或助燃物低于底限，那么反应便不能进行。如果因为缺氧导致燃烧不能进行，那么这时通过氧气的浓度就可以反推空气的浓度，也即当空气浓度低于这个下限时，即使氧气的比例不变，反应依然不能进行。或者我们打个比方。你卖出某种商品，利润一直维持在 21%。如果你卖了一百万刀，那么你的利润就是 21 万刀；如果你卖了一百刀，那么你的利润就是 21 刀。你的利润空间维持不变，所以销售额减少，利润率也不变；但是如果你需要至少 50 刀的利润维持资金周转，那么你只卖 100 刀的话就明显不够了。对于混合均匀的物质，谈论「体积分数」是没有意义的。我们抓一把空气，它所包含的各种气体分子都是均匀分布的。某种分子之间的间隙被填入了其它分子，每一种气体分子都占据了所有的体积，但是每一种气体都没有独占。讨论空气或者其它混合物的成分，都是质量分数。在气压恒定时，所谓「体积分数」本质上是反应物的浓度。海拔升高时，虽然体积分数不变（100% 哟），但是等体积空气中 O2 分子的数目减少，浓度降低，所以会影响燃烧。