氨气的催化氧化是一个重要的化学反应，主要用来生产硝酸。这个过程由比利时化学家约瑟夫·斯特斯（Joseph Stas）在1838年首次发现，但直到20世纪初，通过哈伯-波施过程大规模合成氨之后，这一反应才真正得到广泛应用。

氨气的催化氧化通常在铂或铑等贵金属催化剂的作用下进行，这些催化剂能够显著降低反应所需的温度和压力。反应的主要产物是一氧化氮（NO），随后一氧化氮会进一步与氧气反应生成二氧化氮（NO2），最后二氧化氮溶于水形成硝酸（HNO3）。整个过程可以分为两个主要步骤：

1. 氨气的直接氧化：4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(l)

这个反应需要在高温（约850°C）和高压条件下进行，并且必须有适当的催化剂如铂或铑来加速反应速率。此反应是放热反应，意味着它会释放热量。

2. 一氧化氮的氧化：2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

在这个步骤中，生成的一氧化氮继续与氧气反应，生成二氧化氮。这个反应也是放热的。

3. 二氧化氮转化为硝酸：3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(aq) + NO(g)

最后一步，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮。生成的一氧化氮可以循环回到第二步反应中继续参与反应，从而提高原料的利用率。

整个氨气催化氧化过程是工业上生产硝酸的重要方法之一，广泛应用于化肥、炸药以及其它化学品的制造过程中。通过控制反应条件和催化剂的选择，可以有效地提高产率并减少副产品的生成，使得这一过程成为化学工业中的关键环节。