2025 年大学生物工程（生物反应工程）期末测试卷

2025年大学生物工程（生物反应工程）期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物反应工程中，关于反应器的设计，以下说法错误的是（）A.需考虑物料的流动状态B.要关注反应的热效应C.只需要考虑反应动力学D.需兼顾传质等因素2.以下哪种不是生物反应工程中常用的反应器类型（）A.间歇反应器B.连续搅拌釜式反应器C.固定床反应器D.流化床反应器3.关于生物反应动力学，米氏方程描述的是（）A.底物浓度与反应速率的关系B.酶浓度与反应速率的关系C.温度与反应速率的关系D.压力与反应速率的关系4.在生物反应中，关于传质系数，以下说法正确的是（）A.与流体流速无关B.只与温度有关C.与物质的扩散系数有关D.与反应器类型无关5.对于间歇反应器，反应时间的计算与以下哪个因素无关（）A.初始底物浓度B.反应速率常数C.最终产物浓度D.反应器体积6.生物反应工程中，细胞生长的动力学模型不包括以下哪种（）A.莫诺德模型B.米氏模型C.比生长速率模型D.底物消耗模型7.关于连续搅拌釜式反应器（CSTR），以下特点错误的是（）A.反应器内物料浓度均匀B.反应温度均匀C.出口产物浓度与反应器内浓度相同D.反应速率处处相同8.在生物反应工程中，关于反应热的处理，以下方法不合理的是（）A.直接排放B.热交换回收利用C.采用绝热反应器D.利用夹套冷却或加热9.以下哪种情况不利于生物反应的进行（）A.合适的pH值B.过高的温度C.适宜的底物浓度D.适量的酶浓度10.生物反应工程中，关于固定化酶，以下说法错误的是（）A.提高酶的稳定性B.可重复使用C.活性一定比游离酶高D.可能改变酶的最适pH值二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物反应工程中，影响反应速率的因素有（）A.底物浓度B.酶浓度C.温度D.pH值E.反应器材质2.以下属于生物反应工程中生物催化剂的有（）A.酶B.细胞C.载体D.底物E.产物3.关于间歇反应器的特点，正确的有（）A.操作灵活B.适合大规模生产C.反应过程中底物浓度不断变化D.产物浓度随时间增加E.每批反应条件可不同4.生物反应工程中，传质过程涉及的物质有（）A.底物B.产物C.氧气D.二氧化碳E.细胞5.以下哪些是生物反应工程中提高反应效率的方法（）A.优化反应器设计B.选择合适的生物催化剂C.控制反应条件D.增加底物浓度E.减少产物浓度三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.生物反应工程只研究生物反应过程中的化学反应，不涉及其他方面。（）2.连续搅拌釜式反应器中物料的停留时间是相同的。（）3.米氏方程中的最大反应速率与酶浓度无关。（）4.传质系数只与物质本身性质有关，与其他因素无关。（）5.间歇反应器中反应时间越长，产物浓度一定越高。（）6.生物反应工程中，细胞生长和产物合成是相互独立的过程。（）7.固定化酶的活性一定比游离酶低。（）8.反应热对生物反应没有任何影响。（）9.生物反应工程中，底物浓度过高可能会抑制反应进行。（）10.不同类型的反应器对生物反应的效果没有差异。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述米氏方程的意义及应用。2.比较间歇反应器和连续搅拌釜式反应器的优缺点。3.说明生物反应工程中传质的重要性及影响传质的因素。五、论述题（总共1题，每题20分，请详细阐述观点）论述生物反应工程中如何通过优化反应条件提高生物反应效率。答案：一、单项选择题1.C2.D3.A4.C5.D6.B7.D8.A9.B10.C二、多项选择题1.ABCD2.AB3.ACDE4.ABCDE5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.√10.×四、简答题1.米氏方程描述了底物浓度与酶促反应速率之间的定量关系。其意义在于能明确底物浓度对反应速率的影响规律，在生物反应工程中可用于分析底物浓度变化时反应速率的变化情况，指导优化反应条件，如确定合适的底物添加量等，对生物反应过程的设计和优化有重要作用。2.间歇反应器优点：操作灵活，可适应不同反应；缺点：生产效率低，不适合大规模连续生产。连续搅拌釜式反应器优点：能连续稳定生产，产物浓度均匀；缺点：返混严重，可能降低反应效率，对反应条件要求高。3.传质重要性：生物反应中物质传递影响反应速率和产物生成，如底物和氧气传递不足会限制反应。影响传质因素有：流体流速、物质扩散系数、相界面面积、温度、压力等。流体流速影响对流扩散，扩散系数决定分子扩散快慢，相界面面积大小影响传质量，温度压力影响物质扩散能力。五、论述题要提高生物反应效率，需从多方面优化反应条件。温度方面，合适温度能使酶活性最佳，促进反应进行，过高或过低都不利，需根据生物催化剂特性确定适宜温度范围并精确控制。pH值影响酶活性和细胞代谢，不同生物反应有其最适pH值，应维持在此范围保证反应顺利。底物浓度要合理，过高可能抑制反应，需通过实验确定最佳