二氧化氮与水的反应是一个复杂的过程，涉及多个化学反应步骤。首先，二氧化氮（NO2）溶于水后，会与水发生反应，生成亚硝酸（HNO2）和硝酸（HNO3）。这是一个歧化反应，其中NO2分子中的氮原子一部分被氧化为+5价，形成硝酸，另一部分被还原为+3价，形成亚硝酸。具体的反应方程式为：
\[ 2NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HNO_2 \]
然而，亚硝酸在酸性环境中是不稳定的，会进一步分解为硝酸、一氧化氮（NO）和水。在碱性环境中，亚硝酸则可以稳定存在，不会发生歧化。因此，二氧化氮与水反应的最终产物是硝酸和一氧化氮，其反应方程式可以表示为：
\[ 3NO_2 + H_2O \rightarrow 2HNO_3 + NO \]
值得注意的是，二氧化氮与水的反应并不是一个完全的反应，溶液中仍会有未反应的二氧化氮分子存在，这使得溶液呈现黄色。此外，二氧化氮与氧气的比例也会影响反应的进行，当NO2与O2物质的量之比大于4：1时，反应分为两个阶段进行，首先生成硝酸，随后有过量的NO2与水反应生成硝酸和NO。在实际应用中，通过调整二氧化氮与氧气的比例，可以提高硝酸的产率，例如，当比例调整为4：1时，二氧化氮可以完全转化为硝酸。
综上所述，二氧化氮与水反应生成硝酸的过程是一个涉及歧化和分解反应的复杂过程，其产物受到反应条件和原料比例的影响。在实验室条件下，通过控制反应条件和原料比例，可以优化反应，提高硝酸的产率。