2025年大學(xué)生物工程（生物反應(yīng)工程）上學(xué)期期中測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.生物反應(yīng)工程中，關(guān)于反應(yīng)速率的描述，以下正確的是（）A.反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度有關(guān)B.反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度無關(guān)C.反應(yīng)速率是單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或產(chǎn)物濃度的變化量D.反應(yīng)速率與催化劑無關(guān)2.酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)不包括（）A.高效性B.專一性C.反應(yīng)條件溫和D.對(duì)溫度和pH不敏感3.微生物發(fā)酵過程中，底物消耗速率與細(xì)胞生長(zhǎng)速率的關(guān)系是（）A.底物消耗速率始終大于細(xì)胞生長(zhǎng)速率B.底物消耗速率始終小于細(xì)胞生長(zhǎng)速率C.底物消耗速率與細(xì)胞生長(zhǎng)速率無關(guān)D.底物消耗速率隨著細(xì)胞生長(zhǎng)速率的變化而變化4.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）的特點(diǎn)是（）A.物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間相同B.反應(yīng)器內(nèi)濃度和溫度不均勻C.適用于快速反應(yīng)D.生產(chǎn)能力高5.對(duì)于一級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率常數(shù)k與反應(yīng)物濃度的關(guān)系是（）A.k與反應(yīng)物濃度成正比B.k與反應(yīng)物濃度成反比C.k與反應(yīng)物濃度無關(guān)D.k與反應(yīng)物濃度的平方成正比6.生物反應(yīng)工程中，關(guān)于傳質(zhì)過程的描述，錯(cuò)誤的是（）A.傳質(zhì)過程包括物質(zhì)的擴(kuò)散和對(duì)流B.傳質(zhì)速率與濃度梯度有關(guān)C.傳質(zhì)過程只影響反應(yīng)速率，不影響反應(yīng)選擇性D.傳質(zhì)過程會(huì)影響生物催化劑的活性7.發(fā)酵罐的通氣效率主要取決于（）A.攪拌速度B.通氣量C.罐的體積D.發(fā)酵液的粘度8.固定化酶的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.酶的穩(wěn)定性提高B.可重復(fù)使用C.反應(yīng)速率加快D.便于分離和連續(xù)化生產(chǎn)9.生物反應(yīng)工程中，關(guān)于反應(yīng)熱的計(jì)算，以下正確的是（）A.反應(yīng)熱只與反應(yīng)物的種類有關(guān)B.反應(yīng)熱與反應(yīng)溫度無關(guān)C.反應(yīng)熱等于反應(yīng)前后體系焓的變化D.反應(yīng)熱與反應(yīng)速率無關(guān)10.微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線不包括以下哪個(gè)階段（）A.延遲期B.對(duì)數(shù)期C.穩(wěn)定期D.凋亡期二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.生物反應(yīng)工程的研究?jī)?nèi)容包括（）A.生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)B.生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與分析C.生物分離工程D.生物過程優(yōu)化與控制E.生物催化劑的制備與應(yīng)用2.影響酶催化反應(yīng)速率的因素有（）A.底物濃度B.酶濃度C.溫度D.pHE.抑制劑和激活劑3.連續(xù)培養(yǎng)的方式有（）A.恒化器連續(xù)培養(yǎng)B.恒濁器連續(xù)培養(yǎng)C.分批培養(yǎng)D.補(bǔ)料分批培養(yǎng)E.半連續(xù)培養(yǎng)4.生物反應(yīng)器的類型有（）A.攪拌罐式反應(yīng)器B.鼓泡塔反應(yīng)器C.固定床反應(yīng)器D.流化床反應(yīng)器E.膜生物反應(yīng)器5.生物反應(yīng)工程中，關(guān)于物料衡算的基本原理，正確的是（）A.進(jìn)入系統(tǒng)的物料量=離開系統(tǒng)的物料量+系統(tǒng)內(nèi)積累的物料量B.物料衡算的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律C.物料衡算只適用于連續(xù)穩(wěn)定的過程D.物料衡算可以用于計(jì)算反應(yīng)過程中的各種參數(shù)E.物料衡算可以忽略反應(yīng)過程中的熱量變化三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.生物反應(yīng)工程是一門交叉學(xué)科，涉及生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。（）2.酶催化反應(yīng)的活化能比非酶催化反應(yīng)的活化能高。（）3.微生物發(fā)酵過程中，細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)必然伴隨著產(chǎn)物的合成。（）4.間歇反應(yīng)器中，物料的組成和溫度隨時(shí)間變化。（）5.反應(yīng)級(jí)數(shù)越大，反應(yīng)速率對(duì)反應(yīng)物濃度的變化越敏感。（）6.傳質(zhì)過程對(duì)生物反應(yīng)的影響主要體現(xiàn)在反應(yīng)體系的溫度分布上。（）7.發(fā)酵罐的攪拌功率越大，通氣效率越高。（）8.固定化酶的活性一定比游離酶的活性高。（）9.生物反應(yīng)過程中，反應(yīng)熱的移除對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行沒有影響。（）10.微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率在穩(wěn)定期達(dá)到最大值。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述生物反應(yīng)工程的研究意義。2.說明連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）和間歇反應(yīng)器（BR）在操作上的主要區(qū)別。3.分析影響酶催化反應(yīng)的因素及其作用機(jī)制。五、綜合分析題（總共1題，20分，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)以下問題進(jìn)行綜合分析和解答）某生物制藥公司利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)一種藥物，發(fā)酵過程采用連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（CSTR）。已知該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.5h-1，底物初始濃度為100g/L，要求最終底物濃度降至10g/L。反應(yīng)器的體積為100L，進(jìn)料流量為10L/h。請(qǐng)計(jì)算：（1）該反應(yīng)器的平均停留時(shí)間；（2）底物的轉(zhuǎn)化率；（3）若要提高底物轉(zhuǎn)化率，可采取哪些措施？答案：一、單項(xiàng)選擇題1.C2.D3.D4.A5.C6.C7.A8.C9.C10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.AB4.ABCDE5.ABD三、判斷題1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.×9.×10.×四、簡(jiǎn)答題1.生物反應(yīng)工程的研究意義在于：為生物產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，優(yōu)化生物反應(yīng)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；推動(dòng)生物技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)的升級(jí)；解決生物反應(yīng)過程中的工程問題，如傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等，實(shí)現(xiàn)生物過程的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。2.CSTR是連續(xù)操作，物料連續(xù)流入和流出，反應(yīng)器內(nèi)濃度和溫度均勻，反應(yīng)條件穩(wěn)定；BR是間歇操作，物料一次性加入和取出，反應(yīng)過程中濃度和溫度隨時(shí)間變化，適合小規(guī)模、多品種生產(chǎn)。3.影響酶催化反應(yīng)的因素及作用機(jī)制：底物濃度，在低濃度時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而增加，符合米氏方程；高濃度時(shí)，反應(yīng)速率趨于穩(wěn)定。酶濃度，與反應(yīng)速率成正比。溫度，有最適溫度，過高或過低影響酶活性。pH，影響酶的活性中心構(gòu)象。抑制劑，與酶結(jié)合降低活性；激活劑，提高酶活性。五、綜合分析題（1）根據(jù)CSTR的物料衡算，平均停留時(shí)間t=V/Q=100/10=10h。（2）底物轉(zhuǎn)化率X=(