Почему в левой части уравнения пишется в О с индексом2? (2 Н2+О2=2 Н2 О)

На самом деле кислород - это не всегда двухатомная молекула.

В природе можно встретить свободный атом кислорода, радикал кислорода, ион кислорода и др.

Большинство химических процессов и вопросов объясняются энергией. В природе все так устроено, что возможно только то, что требует минимальных затрат энергии или получения выигрыша в энергии (или и то и другое)

Поэтому это можно объяснить достаточно просто:

Для кислорода находится в виде двухатомной молекулы более энергетически выгодно, чем в свободном состоянии.