Nitric acid được sản xuất công nghiệp theo quy trình Ostwald gồm ba giai đoạn. Đầu tiên, ammonia được đốt cháy trong không khí ở nhiệt độ cao với xúc tác platinium, ở nhiệt độ khoảng 800 – 930°C, tạo ra nitrogen monoxide:
4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(l) ΔrH°298 = -950 kJ (1).
Hỗn hợp khí được làm nguội trong bộ trao đổi nhiệt. Nitrogen monoxide phản ứng với oxygen tạo nitrogen dioxide:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) ΔrH°298 = -114 kJ (2)
Cuối cùng, nitrogen dioxide được hấp thụ vào nước trong tháp hấp thụ tạo dung dịch nitric acid:
3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(aq) + NO(g) ΔrH°298 = -137 kJ (3)
Cho sơ đồ quy trình Ostwald như hình sau:

Ngoài ra còn một số phản ứng phụ trong mỗi giai đoạn. Phản ứng tổng của toàn bộ quy trình là:
NH3(g) + 2O2(g) → HNO3(aq) + H2O(l) (phản ứng (4).
Toàn bộ hơi nước sinh ra ở phản ứng (1) được ngưng tụ và dẫn vào tháp hấp thụ cùng với nước bổ sung từ ngoài.
a) Khí NO sinh ra ở giai đoạn (3) không bị thải bỏ mà được quay vòng trở lại giai đoạn 2.
b) Vì NO đã được tái sử dụng nên khí thải từ các nhà máy sản xuất nitric acid được thải trực tiếp ra môi trường.
c) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (4) bằng -391,5 kJ.
d) Bỏ qua các phản ứng phụ, khối lượng nước cần bổ sung từ ngoài vào tháp hấp thụ để thu được 1,0 tấn dung dịch nitric acid 60% là 228,6 kg (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả phép tính cuối cùng đến hàng phần mười).
(a) Đúng, khí thải NO của giai đoạn 3 vẫn là nguyên liệu giá trị cho giai đoạn 2 nên sẽ được dẫn quay vòng để tái sử dụng.
(b) Sai, khí thải chủ yếu là N2, một ít O2, H2O còn có các khí khác như NO, NO2, HNO3… nên bắt buộc phải xử lý tiếp trước khi thải ra môi trường, nếu không sẽ gây ra mưa acid.
(c) Đúng, do NO được dẫn quay vòng nên ta triệt tiêu NO:
(2) + (3)×2: 4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 4HNO3(aq) (∗)
ΔrH°298 (∗) = -114 – 137.2 = -388 kJ
Cộng gộp (1)(2)(∗) với mức chuẩn 4N cho mỗi phản ứng:
(1) + (2)×2 + (∗) = (4)×4
—> ΔrH°298 phản ứng (4) = [-950 – 114.2 – 388]/4 = -391,5 kJ
(d) Đúng, 1 tấn dung dịch chứa mHNO3 = 600 kg và mH2O = 400 kg
—> mH tổng = 600.1/63 + 400.2/18 = 53,9683 kg
mNH3 = 600.17/63 = 161,9048 kg (theo 1NH3 —> 1HNO3)
mH (từ H2O) = mH tổng – mH (từ NH3) = 53,9683 – 161,9048.3/17 = 25,3968 kg
—> mH2O bổ sung từ ngoài = 25,3968.18/2 = 228,6 kg (theo 2H —> H2O)