2025年大學生物化工工藝（工藝優(yōu)化）期末測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.在生物化工工藝優(yōu)化中，關(guān)于反應條件對產(chǎn)物收率影響的描述，以下正確的是（）A.溫度升高一定能提高產(chǎn)物收率B.壓力增大產(chǎn)物收率必然降低C.合適的pH值有助于提高產(chǎn)物收率D.反應物濃度越低產(chǎn)物收率越高2.生物化工工藝中，對于酶催化反應，以下哪種因素對酶活性影響最?。ǎ〢.溫度B.底物濃度C.重金屬離子D.反應體系的顏色3.工藝優(yōu)化時，為了提高發(fā)酵過程中微生物的生長速率，可采取的措施是（）A.降低發(fā)酵罐的通氣量B.增加發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源比例C.提高發(fā)酵溫度至微生物生長的極限溫度D.減少發(fā)酵培養(yǎng)基中的氮源4.關(guān)于生物分離過程在工藝優(yōu)化中的作用，說法錯誤的是（）A.能提高產(chǎn)物的純度B.可增加產(chǎn)物的產(chǎn)量C.對工藝成本影響不大D.是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)5.在生物化工連續(xù)生產(chǎn)工藝優(yōu)化中，物料平衡的關(guān)鍵在于（）A.保證原料的充足供應B.控制產(chǎn)品的產(chǎn)出速度C.減少中間環(huán)節(jié)的物料損耗D.提高設(shè)備的生產(chǎn)效率6.對于生物化工工藝中的固定化酶技術(shù)，其優(yōu)點不包括（）A.酶穩(wěn)定性提高B.可連續(xù)使用C.催化效率降低D.易于產(chǎn)物分離7.工藝優(yōu)化中，研究生物反應動力學的目的是（）A.了解反應的熱效應B.判斷反應是否可逆C.預測反應進行的程度和速率D.確定反應的化學方程式8.在生物化工發(fā)酵工藝優(yōu)化里，溶氧對微生物生長和產(chǎn)物合成的影響是（）A.溶氧越高越好B.溶氧越低越好C.不同階段對溶氧有不同要求D.溶氧對其無影響9.生物化工工藝優(yōu)化時，關(guān)于傳質(zhì)過程的描述，正確的是（）A.傳質(zhì)只發(fā)生在氣液界面B.傳質(zhì)速率與濃度梯度無關(guān)C.提高傳質(zhì)效率有利于工藝優(yōu)化D.傳質(zhì)對反應速率無影響10.對于生物化工工藝中的膜分離技術(shù)，以下哪種膜的截留分子量最小（）A.微濾膜B.超濾膜C.納濾膜D.反滲透膜二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.生物化工工藝優(yōu)化中，可用于提高反應選擇性的方法有（）A.選擇合適的催化劑B.控制反應溫度C.增加反應物濃度D.優(yōu)化反應時間2.以下哪些因素會影響生物化工發(fā)酵過程中泡沫的產(chǎn)生（）A.培養(yǎng)基成分B.攪拌強度C.通氣量D.發(fā)酵罐的材質(zhì)3.在生物化工工藝中，關(guān)于色譜分離技術(shù)的說法正確的有（）A.可用于分離混合物中的不同成分B.分離效率高C.操作復雜，成本高D.只適用于小分子物質(zhì)的分離4.生物化工工藝優(yōu)化時，考慮設(shè)備選型需要關(guān)注的因素有（）A.設(shè)備的生產(chǎn)能力B.設(shè)備的可靠性C.設(shè)備的自動化程度D.設(shè)備的價格5.對于生物化工工藝中的吸附分離技術(shù)，常用的吸附劑有（）A.活性炭B.硅膠C.離子交換樹脂D.氧化鋁三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對錯，對的打√，錯的打×）1.在生物化工工藝優(yōu)化中，提高反應溫度一定能加快反應速率。（）2.生物分離過程中，離心分離比過濾分離的效果更好。（）3.工藝優(yōu)化時，固定化細胞技術(shù)比固定化酶技術(shù)更適合多酶體系的反應。（）4.生物化工連續(xù)生產(chǎn)工藝中，只要保證設(shè)備正常運行就能實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。（）5.對于生物化工工藝中的萃取過程，萃取劑的選擇只考慮其對溶質(zhì)的溶解度。（）6.工藝優(yōu)化時，微生物的生長速率和產(chǎn)物合成速率總是同步的。（）7.在生物化工發(fā)酵工藝中，pH值的變化對微生物生長和產(chǎn)物合成無影響。（）8.生物化工工藝中的膜分離技術(shù)可以完全截留所有雜質(zhì)。（）9.優(yōu)化生物化工工藝時，增加反應體系的壓力一定能提高反應收率。（）10.對于生物化工工藝中的結(jié)晶過程，溶液濃度越高越有利于晶體生長。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述生物化工工藝優(yōu)化中，如何通過改變反應條件提高產(chǎn)物的選擇性。2.請說明在生物化工發(fā)酵工藝優(yōu)化中，控制溶氧的重要性及常用的控制方法。3.闡述生物化工工藝中，膜分離技術(shù)的原理及在工藝優(yōu)化中的應用優(yōu)勢。五、案例分析題（總共1題，20分）某生物化工企業(yè)生產(chǎn)一種生物活性物質(zhì)，原工藝存在產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定的問題?，F(xiàn)對工藝進行優(yōu)化，以下是優(yōu)化過程中的一些情況：1.對發(fā)酵過程進行研究，發(fā)現(xiàn)原發(fā)酵溫度較低，微生物生長緩慢。通過提高發(fā)酵溫度，微生物生長速率明顯加快，但產(chǎn)物的選擇性有所下降。2.在生物分離過程中，采用了新的膜分離技術(shù)代替原有的離心分離和過濾分離。新的膜分離技術(shù)能夠有效提高產(chǎn)物純度，但在運行過程中發(fā)現(xiàn)膜通量逐漸下降。針對以上案例，請分析：1.提高發(fā)酵溫度后產(chǎn)物選擇性下降的可能原因。2.膜分離技術(shù)膜通量下降的原因及解決措施。答案：一、單項選擇題1.C2.D3.B4.C5.C6.C7.C8.C9.C10.D二、多項選擇題1.ABD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、簡答題1.改變反應溫度，選擇合適的溫度范圍使主反應速率加快而副反應速率相對較慢；調(diào)整反應物濃度比例，使反應朝著生成目標產(chǎn)物的方向進行；選擇具有高選擇性的催化劑，降低副反應的發(fā)生幾率；控制反應時間，避免過長時間導致副反應增加。2.重要性：合適的溶氧能保證微生物的正常呼吸代謝，促進生長和產(chǎn)物合成。過高或過低的溶氧都會影響發(fā)酵效果。控制方法：調(diào)節(jié)通氣量，根據(jù)發(fā)酵階段需求改變通氣量大??；調(diào)節(jié)攪拌速度，通過攪拌使氧氣更好地溶解和分布；采用純氧或富氧通氣，提高溶氧水平。3.原理：利用膜對不同物質(zhì)的選擇性透過性能，根據(jù)分子大小、形狀、電荷等差異進行分離。應用優(yōu)勢：分離效率高，能有效分離不同分子量和性質(zhì)的物質(zhì)；無相變，能耗低；可連續(xù)操作，自動化程度高；能減少雜質(zhì)引入，提高產(chǎn)物純度。五、案例分析題1.提高溫度后產(chǎn)物選擇性下降可能是因為溫度升高使副反應速率加快，原本次要的反應變得顯著；或者高溫影響了酶的活性專一性，導致生