华理生物反应器期末考试计算题
华东理工大学生物化学(本)期末复习题及参考答案
生物化学（本）202301模拟1注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。
查找按键：Ctrl+F 超越高度一、单选题（共30题,每题2分,共60分）1. 对多羟基醛糖立体-构型的判定是根据以下哪个碳原子上-OH的位置确定的：（）A、羟甲基临近的碳原子B、醛基临近的碳原子C、离醛基最远的碳原子D、离醛基最远的手性碳原子正确答案： D2、符合米氏方程的酶促催化反应中，测得酶促反应 v=80%Vmax时，[S] 与Km 的关系是：（）A、1:4B、 1:8C、 1:10D、 1:2正确答案：A3、脂肪的碱水解反应在生物化学中被称为（）A、皂化反应B、酯化反应C、还原反应D、氧化反应正确答案： A4、酶促催化的可逆性抑制中，竞争性抑制剂的动力学特点是（）A、 V max和K m都不变B、V max不变，K m减小C、V max变小，K m不变D、V max不变，K m增高正确答案： D5、乳糜微粒、中间密度脂蛋白（IDL）、低密度脂蛋白（LDL）、和极低密度脂蛋白（VLDL）, 高密度脂蛋白（HDL）都是血清脂蛋白，这些颗粒按密度从低到高排列，正确的次序为：（）A、 LDL，IDL，VLDL，乳糜微粒,HDLB、乳糜微粒，VLDL，IDL，LDL,HDLC、 VLDL，IDL，LDL，乳糜微粒,HDLD、乳糜微粒，VLDL，LDL，IDL,HDL6、酶能够提高化学反应的速率，本质是产生以下哪种效应（）A、提高产物能量水平B、降低反应的活化能C、提高反应所需活化能D、降低反应物的能量水平正确答案： B7、以下不含糖苷键的化合物是（）A、蔗糖B、麦芽糖C、脑苷脂D、脑磷脂正确答案： D8、神经节苷脂属于哪种类型的物质（）A、脂蛋白B、糖蛋白C、糖脂D、磷脂9、有机磷农药结合胆碱酯酶活性中心的哪种基团：（）A、氨基B、羧基C、羟基D、巯基正确答案： C10、下述关于核糖体的生物活性表述的内容中，不包括（）。
化学反应工程_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化学反应工程_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对简单不可逆二级反应，根据要求的处理量、初浓度和转化率，所需的反应器体积最小。
参考答案:平推流2.工业反应过程优化的决策变量包括参考答案:操作方式_工艺条件_结构变量3.均相反应应该满足下述哪2个条件？参考答案:反应体系互溶_预混合过程很快4.对串联反应而言，存在一个最优反应温度使反应产物收率最大。
参考答案:错误5.化学反应工程的研究方法是经验放大方法参考答案:错误6.连续流动釜式反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器进口物料的浓度和温度。
参考答案:错误7.理想间歇反应器中搅拌越激烈，混合越均匀，则反应速率越快。
参考答案:错误8.化学反应的前提是参与反应的所有物料达到分子尺度上的均匀，成为均一的气相或液相。
参考答案:错误9.产生返混的原因是参考答案:不均匀的速度分布_空间上的反向流动10.限制返混的措施包括参考答案:横向分割_纵向分割11.化学反应工程的研究对象是以化学实验室中进行的化学反应过程。
参考答案:错误12.化学反应工程优化的技术指标是参考答案:反应选择率_能耗_反应速率13.活化能E与反应的热效应相关，活化能大的反应其反应热也大。
参考答案:错误14.零级反应的重要特征是反应时间由残余浓度决定，与初始浓度关系不大。
参考答案:错误15.可逆放热反应的最优温度随转化率xA变大而增大。
参考答案:错误16.限制返混的措施是分割，主要是横向分割。
参考答案:正确17.理想管式反应器的径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。
参考答案:正确18.对自催化反应A+P®P+S而言，必定存在最优反应时间使反应的转化率最大。
参考答案:错误19.小于1级的简单不可逆反应，反应转化率可以在有限时间里达到100%。
参考答案:正确20.空速1000（1/h)表示每小时能够处理的进口物料体积为反应器体积的1000倍。
生物反应工程原理复习题答案
生物反应工程原理复习题答案一、选择题1. 生物反应器的基本类型包括：A. 搅拌槽式B. 填充床式C. 流化床式D. 所有以上选项2. 微生物生长的四个阶段包括：A. 滞后期B. 对数生长期C. 稳定期D. 衰减期E. 所有以上选项3. 以下哪个不是生物反应器操作模式？A. 批式操作B. 连续操作C. 半连续操作D. 周期性操作二、填空题1. 生物反应器的设计通常需要考虑_________、_________和_________三个主要因素。
2. 在生物反应器中，_________是用来描述微生物生长速率的参数。
3. 微生物的代谢途径可以分为_________代谢和_________代谢。
三、简答题1. 简述批式操作和连续操作的区别。
2. 描述生物反应器中氧气传递的重要性及其影响因素。
四、计算题1. 假设一个生物反应器的体积为1000升，其中微生物的浓度为5克/升。
如果微生物的比生长速率为0.2/小时，计算1小时内生物量的增长量。
2. 给定一个流化床生物反应器，其气体流量为1000升/分钟，气体中氧气的体积分数为21%。
如果反应器的体积为5立方米，计算在30分钟内氧气的总传递量。
五、论述题1. 论述生物反应器中混合和传质的重要性，并举例说明如何优化这些过程。
2. 分析在工业生产中，为什么需要对生物反应器进行规模放大，并讨论规模放大过程中可能遇到的挑战。
六、案例分析题1. 某制药公司使用生物反应器生产抗生素。
在生产过程中，他们发现微生物的生长速率突然下降。
请分析可能的原因，并提出解决方案。
2. 一个废水处理厂使用活性污泥法处理工业废水。
请根据活性污泥法的原理，分析废水处理过程中可能出现的问题，并提出改进措施。
七、实验设计题1. 设计一个实验来评估不同搅拌速度对微生物生长速率的影响。
2. 设计一个实验来测定生物反应器中氧气的溶解度。
八、结束语通过本复习题的练习，希望能够帮助学生更好地理解和掌握生物反应工程的原理，为进一步的学习和研究打下坚实的基础。
生物反应工程试题答案解析
生物反应工程试题答案解析一、选择题1. 生物反应器中，通常用于好氧微生物培养的是哪种气体？A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 氩气答案：A解析：在生物反应器中，好氧微生物需要氧气来进行呼吸作用，因此通常使用的气体是氧气。
氮气、二氧化碳和氩气在好氧微生物培养中不是必需的。
2. 下列哪种微生物代谢方式属于厌氧代谢？A. 硝化作用B. 反硝化作用C. 光合作用D. 有氧呼吸答案：B解析：反硝化作用是一种厌氧代谢过程，其中微生物将硝酸盐还原为氮气。
硝化作用是好氧微生物将氨转化为硝酸盐的过程。
光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳转化为有机物的过程。
有氧呼吸是大多数生物在氧气存在的条件下进行的能量获取过程。
3. 在生物反应工程中，哪个参数是影响细胞生长和产物形成的关键因素？A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 所有以上选项答案：D解析：在生物反应工程中，温度、pH值和氧气供应都是影响细胞生长和产物形成的关键因素。
适宜的温度可以保证酶的活性和细胞的代谢活动，pH值影响酶的活性和微生物的生长环境，氧气供应对于好氧微生物的生长至关重要。
4. 以下哪种培养基成分不适合用于培养大肠杆菌？A. 蛋白胨B. 酵母提取物C. 氯化钠D. 葡萄糖答案：C解析：氯化钠通常用于培养基中以调节渗透压，但高浓度的氯化钠对大肠杆菌等许多微生物是有毒的，因此不适合用于培养大肠杆菌。
蛋白胨、酵母提取物和葡萄糖是常用的营养物质，可以提供碳源和氮源，促进大肠杆菌的生长。
二、填空题1. 在生物反应器的设计中，通常需要考虑的三个主要因素是________、________和________。
答案：温度、pH值、氧气供应解析：生物反应器的设计需要考虑多种因素，其中温度、pH值和氧气供应是影响微生物生长和产物形成的三个主要因素。
2. 微生物代谢可以分为________和________两种类型。
答案：好氧代谢、厌氧代谢解析：微生物代谢根据氧气的需求可以分为好氧代谢和厌氧代谢两种类型。
华东理工微生物真题及答案
华东理工微生物真题及答案(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--鉴别培养基：用于鉴别不同类型微生物的培养基，主要用于微生物的快速分类鉴定以及分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种。
遗传密码：指DNA链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸排列顺序。
补料分批培养是在分批发酵过程中补入新鲜料液，以克服由于养分不足，导致发酵过早结束。
共价修饰：指蛋白质分子中的一个或多个氨基酸残基与一化学基团共价连接或解开，使其活性改变的作用。
乙醛酸循环：是TCA循环的一条回补途径，可使TCA循环不仅具有高效产能功能，而且还兼有可为许多重要生物合成提供有关中间代谢产物的功能，因循环中存在乙醛酸这一关键中间代谢物而得名。
单细胞蛋白：就是从单细胞藻类，酵母，细菌等单细胞微生物中获取的蛋白质。
温和噬菌体：水活度：表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。
能荷：在总的腺苷酸库中所负荷的ATP的比例。
代谢工程：通过某些特定的生化反应的修饰来定向改善细胞特性或运用重组DNA技术来创造新的化合物。
水体自净作用：指水体依靠自身的物理、化学、生物作用使水质向原有状态恢复的功能。
补给反应：指能补充两用代谢途径中因合成代谢而消耗的中间代谢物的那些反应。
通过这种机制，一旦重要产能途径中的某种关键中间代谢物必须被大量用作生物合成原料而抽走时，仍可保证能量代谢的正常进行，例如乙醛酸循环等。
卫星病毒：指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒，一般有裸露的DNA或RNA组成。
存在于自然界的一种绝对缺损病毒，必须依赖于与之无关的辅助病毒的基因产物才能复制，同时亦可干扰其辅助病毒的复制。
选择性培养基：是一类根据某种微生物的特殊营养要求或其对某种化学物理因素个抗性而设计的培养基，具有使混合菌样中的劣势菌变为优势菌的功能，广泛应用于菌种筛选等领域，例如阿须贝无氮培养基。
恒化器：是一种使培养液的流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置。
第七章 生物反应器习题
第七章生物反应器习题1.何谓恒化器，何谓恒浊器，二者有何区别？2.某一酶促反应可以米氏方程表达，已知Km = 0.03mol/ L, r m=13 mol /(L⋅min),底物流量F = 10L/ min, 入口底物浓度S in= 10mol /L，底物的95%转化为产物，计算以下反应器条件下所需反应器体积：（1）CSTR 条件下；（2）CPFR 条件下。
3． 初始浓度为0.1mol /m3的麦芽糖在酶的作用下加水水解生成葡萄糖， 底物流量F = 0.002m3/ s ，转化率χ = 80%，反应符合米氏反应规律，r max= 4.39 ×10 -3mol/( m3⋅s) ,K =1.03mol /m3。
求（1）采用单级CPFR 反应器时所需体积；（2）采用单级CSTR 反应器时所需体积；（3）其他条件不变，采用两个CSTR 反应器时的反应体积；比较上述3 种情况。
4．利用海藻酸钙凝胶包埋法固定化葡萄汁酵母，采用填充床式反应器，连续加入葡萄糖底=0.80的反应器。
生物反应可采用米氏方程物，产物为乙醇。
试设计一确定保转化率χ2来描述，已知， K′= 1.74 ×102mol /m3。
空隙率为0.4; 入口处底物浓度为S in =10mol /m3；底物流量F = 5.0×10-3m3/ s 。
5. 带有挡板的通用式发酵罐，罐直径D1=0.5m，安装涡轮搅拌器，转速为150rpm，若以单位体积搅拌功率一定，放大至D2=1.5m，问大型罐涡轮搅拌器的转速N2 为多少？另外，若两罐内的液体循环速度相同，N2 为多少？假定以上各状态反应液均为湍流状态。
6. 有一发酵产品，采用具有六弯叶涡轮搅拌器的通用式发酵罐进行实验。
经小罐到大罐逐步放大，试验证明：这种发酵能有效地采用单位体积等功率地放大方法。
最后在500L 中间规模试验发酵罐中，得到最高产率时地工艺条件是：搅拌转速为300r/min；风量比0.3m3/（m3•min），并测得在通风情况下得功率消耗为0.53kW。
生物反应工程试题及答案
生物反应工程试题及答案试题一：生物反应工程概述在生物反应工程中，我们利用生物体的代谢能力来合成化合物、转化物质或产生能量。
以下是对生物反应工程的一些基本概念的题目，请选择正确答案。
1. 生物反应工程是利用（）的能力实现生产和转化化合物的过程。
a) 生物体b) 化学物质c) 物理装置d) 电子设备2. 生物反应工程最主要的应用领域是（）。
a) 药物生产b) 石油化工c) 电子制造d) 金属冶炼3. 生物反应工程最重要的一项技术是（），通过它，可以以较低的能耗和环境影响生产大量化合物。
a) 化学合成b) 高压工艺c) 傅里叶变换d) 发酵4. 生物反应工程所处理的化工过程是（）。
a) 纯物理过程b) 纯化学反应c) 物理和化学相结合的过程d) 电子和光学相结合的过程5. 生物反应工程中，所使用的生物体通常是（）。
a) 细胞b) 分子c) 元素d) 蛋白质答案：1. a) 生物体2. a) 药物生产3. d) 发酵4. c) 物理和化学相结合的过程5. a) 细胞试题二：生物反应器设计生物反应器是生物反应工程中最关键的设备之一。
以下是关于生物反应器设计的问题，请回答问题并填写正确答案。
1. 生物反应器设计的目的是（）。
2. 生物反应器的主要组成部分包括（）3. 生物反应器的操作条件包括（）4. 生物反应器的分类方式有（）5. 生物反应器的性能评价指标有（）答案：1. 实现生物过程的控制和优化2. 反应器本体、搅拌装置、进料和排出装置、温度和pH控制装置等3. 温度、pH值、压力、氧气含量、营养物质浓度等4. 根据不同的特点和应用，可以分类为批式反应器、连续流动反应器、循环流化床反应器等5. 反应物转化率、产物收率、反应速率、混合程度等试题三：生物反应工程中的微生物应用微生物在生物反应工程中起着至关重要的作用。
请根据问题选择正确答案。
1. 微生物在生物反应中的作用是（）。
2. 哪种微生物常用于生物反应生产中的蛋白质？3. 哪种微生物常用于生物反应生产中的酒精？4. 哪种微生物常用于生物反应生产中的纤维素酶？5. 微生物工程常用的培养基包括（）。
化学反应工程__华东理工大学(1)--期末试卷
华东理工大学201 –201 学年第 学期《化学反应工程》课程考试试卷开课学院：化工学院 ，专业： ，考试形式：闭卷，所需时间：120 分钟一、填充题（25分，每个空格2.5分）⑴反应活化能越小，则说明反应速率对温度变化越 。
对反应活化能Ｅ=80 kj/mol 的反应,在300K 时反应速度要求增加10%，则反应温度应变为 。
⑵工业反应过程优化的技术指标是 。
⑶一级串连反应A P S k k 12−→−−→−，k 1=1 hr -1，k 2=2 hr -1，则在CSTR 反应器中最优空时opt τ＝ h r 。
⑷F(t)的含义是 。
若物料在CSTR 反应器中平均停留时间20分钟，则停留时间小于20分钟的物料占总出口物料 ％。
⑸判断气固催化反应外扩散影响的准数是 ，消除外扩散阻力的工程措施是。
⑹在判断内扩散影响时，当Φ ，则内扩散对反应的影响可忽略；当Φ ，则内扩散对反应的影响严重。
二、单选或多选题（16分，每题4分）⑴ 实验室反应器催化剂装填高度10cm ，操作线速度为0.25cm/s 。
若工业反应器催化剂高度为2m ，空速与实验室反应器相同，则工业反应器流体线速度为 。
a. 2.5 cm/sb. 5cm/sc. 7.5cm/sd. 10 cm/s⑵常用的流固相反应模型之一是 。
a. 全混流模型b. 多釜串联模型c. 整体模型d.平推流模型⑶ 对21E E >的串联反应S P A −→−−→−21，21,E E 分别为主副反应活化能，提高反应选择性的措施是 。
a. A c ﾭb. A c ﾭc. T ﾭd. T ﾭ⑷ CSTR 中进行放热反应，其热稳定条件要求同时满足 。
a.=g Q b.g rdQ dQ dTdT<c.g r dQ dQ dTdT>d.rg Q Q =三、图解题（24分，每题8分）⑴平行反应选择性β与转化率x A 的关系如图所示，用图解法画出产物收率最大时反应器的组合形式（PFR ，CSTR），并画出反应器设备组合示意图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
根据公式
对于串级模型，其模型参数 。
对第j个CSTR进行衡算：
其中
So,
So, ，
问题六：利用脉冲示踪法测定一连续操作反应器的停留时间，得到出口示踪剂浓度C(t)与时间t的关系如下表所示：
t [min]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
C(t) [g/L]
0
1
4
7
9
8
5
2
1.5
1
0.6
0.2
50
71.43
1/μ（h）
6.21
5.92
5.92
6.71
7.52
7.41
8.93
11.00
13.61
用EXCEL对表中数据作1/μ-1/S图
虽然表中有两个数据不合理（即1/S=5.56和1/S=20.41），但从上图可以看出，相关系数R2=0.9869，相关程度较好，因此未将这两个数据舍去。
根据（1）式，可知
0.0191
0.0127
0.00763
0.00254
0
t[min]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
F(t)
0
0.0254
0.127
0.305
0.534
0.738
0.865
0.916
0.954
0.980
0.995
1
1
平均停留时间公式：
根据表中所计算数据：可得
根据方差计算公式：
根据上表数据，求得：
斜率
解得KS=0.0196g/L，μmax=0.177h-1
问题五：对于某一实际酶催化反应器，应用脉冲法测定其停留时间分布，不同时间t测得的出口示踪剂浓度C(t)数据如下表所示：
t [min]
0
5
10
15
20
25
30
35
C(t) [g/L]
0
3
5
5
4
2
1
0
试根据串联模型进行计算：若在该反应器内进行某酶催化反应，假设该反应可按一级不可逆反应处理，且已知 ，求该反应器内底物转化率 ，其中 是进口底物浓度， 为出口底物浓度。
0
试根据以上实验数据计算 和 ，并作出这两个函数的图像，同时求取反应器的平均停留时间 及停留时间方差 。
解：根据公式 ，
从表中可知， ，
所以可以求得各个时间的E(t)
t[min]
0
2
4
6
8
10
12Biblioteka 14161820
22
24
E(t)
0
0.0127
0.0509
0.0890
0.114
0.102
0.0636
0.0254
将上述两式代入酶总量衡算式得到
将上式代入速率方程式得：
拟定态法推导
假设 与 浓度维持恒定，
恒定推出：
恒定推出：
分别将上两式代入酶总量衡算式：
代入速率方程式得到：
问题二：卵状假单胞细菌在分批式反应中先将葡萄糖转化为葡萄糖内酯，再转化为葡萄糖酸。此反应为一级反应，反应式如下：
已知反应常数 ， ，且初始葡萄糖浓度 ，开始时反应器中没有L和P。试求中间产物L（葡萄糖内酯）浓度达到最大时所需的时间 ，及其最大浓度值 。
解：（1）求得反应器的平均停留时间及其方差
根据停留时间分布函数及分布密度离散表达式：
根据题意， ， ，计算所得 列表如下
t[min]
0
5
10
15
20
25
30
35
F(t)
0
0.15
0.4
0.65
0.85
0.95
1
1
E(t)
0
0.03
0.05
0.05
0.04
0.02
0.01
0
平均停留时间公式：
根据方差计算公式：
对氮衡算：
对氢衡算：
对氧衡算：
十六烷烃作基质的反应式为
十六烷烃相对分子质量为226，细胞相对分子质量为91.34，氧气相对分子质量为32
细胞关于基质的得率系数
细胞关于氧的得率系数
对葡萄糖的反应：
已知反应基质中有2/3的碳转化为细胞中的碳，故有
，解得 ,同理
根据氮平衡 ，
根据氢平衡
根据氧平衡
葡萄糖作为基质的反应式为：
解答：
由于反应都是一级反应，对于G的变化速率有：
（1）
对于L的衡算为：
（2）
上述两式构成微分方程组。
对于方程一由初始条件 ，方程移项两边定积分得出：
（3）
将（3）代入（2）得到一个一阶线性微分方程：
（4）
该方程的通解为 ，
初始条件 ，代入上式得积分常数 ，最终
的最大值取在 的地方，对上式求导并令其等于0，得出：
问题一：推导底物抑制动力学方程。
要求：（1）写出基元反应的反应式
（2）写出速率方程式
（3）写出酶总质量守恒条件
（4）选择快速平衡法或拟稳态法的推导过程
解答：
（1）底物抑制的基元反应方程式可以写为：
（2）反应的速率方程式为：
（3）酶总质量守恒条件：
（4）推导过程（快速平衡法）
对于第一个基元反应
对于第二个基元反应
0.0909
0.0735
试根据以上实验数据计算 和 的值。
解：细胞生长服从Monod方程，即
对此式取倒数，可得 （1）
根据题中所给数据，作1/μ-1/S图，即可根据斜率和截距求出KS和μmax
对表中数据进行处理，可得如下表格
1/S（（g/L）-1）
2.5
3.03
5.56
10
14.08
20.41
26.32
葡萄糖相对分子质量为180
细胞关于基质的得率系数
细胞关于氧的得率系数
问题四：以乙醇为唯一碳源进行面包酵母培养，获得如下表所示数据：
[S](g/L)
0.40
0.33
0.18
0.10
0.071
0.049
0.038
0.020
0.014
(h-1)
0.161
0.169
0.169
0.149
0.133
0.135
0.112
问题三：假设通过实验测定，反应基质十六烷烃或葡萄糖中有2/3的碳转化为细胞中的碳：
（1）计算下述反应的计量系数：
十六烷烃：
葡萄糖：
（2）分别计算上述两个反应的总得率系数 （g干细胞/g基质）和 （g干细胞/g氧）。
解答：
对十六烷烃的反应：
已知反应基质中有2/3的碳转化为细胞中的碳，故有
，解得
另外转化为 的则为1/3，所以 。