为啥是循环反应

一、你写的反应(1)、(2)、(3)都是在宏观条件下才成立的！在宏观条件下才成立的！在宏观条件下才成立的！
所以，别说你有4个NO2分子，就是400个NO2分子，也是不符合反应方程式的（涉及到统计热力学的知识）。
所以，这道题的处理方法是可以的。
顺便指出，你所学过的大部分化学反应，都是“复杂反应”，都是经历了好几步基元反应后，得到的净结果。比如2H2＋O2＝2H2O，绝不是2个H2分子和1个O2分子简单地转变为2个H2O分子，而是有很多其他物质生成的，比如H、OH、H2O2等等。
二、相反， 这3个反应在达到平衡时，均会有极少量的反应物分子残留，只是我们无看不到罢了。（NO2、NO、O2都会有残留，但因为量太小，被认为无残留）
三、你把化学反应方程式当作是对“变化量”的描述。即每消耗4个NO2分子的同时，消耗2个H2O分子和1个O2分子，并且同时产生4个HNO3分子（或1个H+离子和1个NO3－离子）。而不要理解为“如果有4亿亿亿个NO2和2亿亿亿个H2O分子和1亿亿亿个分子，它们将完全消失，并产生4亿亿亿个HNO3分子。”

谁说你只有4个分子了

当量少到一定程度认为没有。就像沉淀，你说沉淀完全？可能吗？只要小于0.00001就认为没了。
同高中。。如果看法有误还望指正。

我们也学到这了。。也觉得老师说的哪里不对劲

这个化学方程式不存在，只是理想状态，假设它完全反应了，就必须按照这个反应，式子只是一个关系，不能实际发生