硝酸作为一种重要的化工原料，在工业生产中通常通过氨氧化法制备。其核心步骤是以氮气(N₂)和氢气(H₂)为原料合成氨气(NH₃)，反应方程式为：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) + Q，其中Q表示反应放热。这是一类典型的可逆放热反应，遵循勒夏特列原理。

为了提高氢气(H₂)的转化率，可以从以下几个方面采取措施：

1. 温度控制：由于合成氨反应是放热反应，降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，从而提高氢气的转化率。在实际工业操作中，需要平衡反应速率和转化率，通常选择适宜的温度范围(如400-500℃)。

1. 压力调节：该反应是气体分子数减少的反应，增大体系压力能够促使平衡向生成氨的方向移动，有效提高氢气的转化率。工业上通常采用高压条件(15-25MPa)进行生产。

1. 原料配比：按照化学计量比n(N₂):n(H₂)=1:3投料，或者适当增加氮气的比例，可以使氢气更充分地参与反应，从而提高其转化率。

1. 催化剂使用：采用铁系催化剂能够降低反应活化能，加快反应速率，虽然不影响平衡转化率，但能够在相同时间内达到更高的实际转化率。

1. 产物分离：及时将生成的氨从反应体系中分离出去，能够打破化学平衡，促使反应持续向正反应方向进行，从而提高氢气的转化率。

1. 循环利用：将未反应的氮气和氢气循环回反应系统，可以显著提高原料的总体利用率，实现氢气的高效转化。

这些措施综合考虑了化学平衡和工业生产实际，能够有效提高氢气在合成氨反应中的转化率，为后续的硝酸生产提供充足的原料保障。