在化学领域中，氨气（NH₃）的催化氧化是一个重要的工业反应，主要用于生产硝酸。这一过程通常被称为哈柏-波施法（Haber-Bosch process）的一个后续步骤，其核心在于通过催化剂的作用将氨气转化为一氧化氮（NO），从而进一步用于制备硝酸或作为其他化学反应的原料。
具体反应过程如下：
在高温高压条件下，氨气与氧气在催化剂（如铂或铁系催化剂）的作用下发生反应，生成一氧化氮和水。该反应的化学方程式为：
\[ 4NH₃ + 5O₂ \xrightarrow{\text{催化剂}} 4NO + 6H₂O \]
这个反应的关键在于催化剂的选择和操作条件的优化。催化剂能够显著降低反应所需的活化能，使反应在较低温度下高效进行。此外，反应过程中产生的水是副产物，但不会对主反应造成干扰。
氨气的催化氧化不仅在工业上有广泛应用，还具有重要的理论研究价值。通过对这一反应机理的研究，科学家们可以更深入地理解催化剂的工作原理以及反应动力学特性。这些知识对于开发新型催化剂和改进现有工艺具有重要意义。
总结来说，氨气的催化氧化方程式为 \( 4NH₃ + 5O₂ \xrightarrow{\text{催化剂}} 4NO + 6H₂O \)，这一反应是现代化工产业中的基石之一，也是推动科技进步的重要环节。
