令和5年度 大気特論 問10は、燃焼で生成される窒素酸化物（NOx）に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。
燃焼で生じるNOxは、空気中の窒素が高温で酸化するサーマルNOx、燃料中の窒素分（N分）に由来するフューエルNOx、火炎中の炭化水素ラジカルが関与するプロンプトNOxの3つの生成経路で整理します。それぞれ「何を窒素源とし、どんな条件で出るか」を押さえることがカギです。この問題の分かれ目は、プロンプトNOxの生成過程でシアン化物（HCNなど）が中間生成物として現れるという点で、燃料にN分が無くても火炎中の窒素（空気由来）からシアン化物が生じうることに気づけるかどうかです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(5)（誤っている記述）
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 通常の燃焼では生成するNOxの大半がNOで、NO2がNOを上回ることはありません。排出時はNO主体という正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 燃料中のN分が燃焼領域で分解し、N2になる分とフューエルNOxになる分に分かれます。フューエルNOxの生成過程として正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 燃料中N分がフューエルNOへ変換される割合はおよそ12〜50％の範囲とされます。全量がNOになるわけではないことを示す正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | プロンプトNOxは炭化水素ラジカルが空気中のN2に作用して生じる、炭化水素燃料の燃焼に特有の現象です。正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | N分を含まない炭化水素燃料でも、プロンプトNOx生成の過程で火炎中にシアン化物（HCNなど）が中間体として存在します。「存在しない」とした点が誤りです。 |
プロンプトNOxは、火炎中の炭化水素ラジカル（CHなど）が空気中の窒素分子N2に攻撃をかけ、いったんシアン化水素HCNなどのシアン化物を経由してからNOへと変化していく生成経路です。つまりシアン化物は、燃料にN分が含まれているかどうかとは関係なく、空気由来の窒素から火炎中で生じる中間生成物です。選択肢(5)は「N分を含まない炭化水素燃料の燃焼では、火炎中にシアン化物は存在しない」と断じている点が誤りで、プロンプトNOxの反応機構を取り違えさせる引っかけになっています。
プロンプトNOxの生成過程で経由する中間生成物は何？
シアン化物（HCNなど）です。火炎中の炭化水素ラジカルが空気中のN2に作用し、いったんシアン化物を経てNOになります。
燃料にN分が含まれていなければ、火炎中にシアン化物は出ない？
出ることがあります。プロンプトNOxは空気中の窒素から生じるため、燃料のN分の有無に関わらず火炎中にシアン化物が現れます。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日：2026年6月