生化反应工程期末试卷
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。
解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。
（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。
化学反应工程试题及答案
化学反应工程试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化学反应工程中，反应速率常数k与温度的关系遵循（）。
A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程2. 在固定床反应器中，流体通过催化剂床层的流动方式是（）。
A. 并流B. 逆流C. 交叉流D. 层流3. 以下哪种催化剂不属于均相催化剂？（）A. 酸B. 碱C. 金属D. 酶4. 反应器的体积效率是指（）。
A. 反应器体积与所需反应体积的比值B. 反应器体积与实际反应体积的比值C. 反应器体积与理论反应体积的比值D. 反应器体积与催化剂体积的比值5. 在反应器设计中，为了提高反应速率，通常采取的措施是（）。
A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 增加催化剂用量D. 以上都是二、填空题（每空1分，共10分）1. 在化学反应工程中，反应速率的表达式通常为__________。
2. 反应器的类型主要包括__________、__________和__________。
3. 催化剂的作用是__________反应速率，而不影响__________。
4. 反应器设计时，需要考虑的主要因素包括__________、__________和__________。
5. 根据反应器内物料流动的特点，可以将反应器分为__________流动和__________流动。
三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述反应速率和反应速率常数的区别。
2. 描述固定床反应器和流化床反应器的主要区别。
3. 解释为什么在某些情况下需要使用催化剂。
4. 讨论温度对化学反应速率的影响及其在工业应用中的意义。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知某化学反应的速率常数k=0.05 s^-1，反应物A的初始浓度为1 mol/L，求10秒后A的浓度。
2. 假设一个完全混合反应器中进行一级反应，反应物B的初始浓度为2 mol/L，反应速率常数k=0.02 min^-1，求5分钟后B的浓度。
生化工程期末考试题及答案
生化工程期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生化工程中的“酶”通常指的是：A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 糖类2. 下列哪项不是酶催化反应的特点：A. 高效性B. 特异性C. 需要高温D. 可逆性3. 以下哪个不是生化工程中常用的固定化酶技术：A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 溶解法4. 生物反应器中，细胞培养的目的是：A. 提高酶活性B. 产生代谢产物C. 增加细胞数量D. 以上都是5. 以下哪个不是生化工程中常用的生物反应器类型：A. 搅拌槽式反应器B. 填充床反应器C. 膜反应器D. 离心机二、填空题（每空1分，共10分）6. 生化工程涉及的学科包括_________、_________和_________。
答案：生物学、化学工程、医学7. 固定化酶技术的优点包括_________、_________和_________。
答案：重复使用、稳定性高、易于分离8. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_________、_________和_________。
答案：温度、pH值、氧气供应9. 酶的催化机制通常涉及到_________和_________的相互作用。
答案：酶活性中心、底物10. 细胞培养技术在医药领域中的应用包括_________和_________。
答案：生产药物、生产疫苗三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述固定化酶技术在工业生产中的应用及其优点。
答案：固定化酶技术在工业生产中广泛应用于食品加工、制药、环境治理等领域。
其优点包括：提高酶的稳定性和重复使用性，降低生产成本；易于实现酶与反应物的分离，简化工艺流程；提高反应效率，缩短生产周期。
12. 描述生物反应器在生物制药过程中的作用及其重要性。
答案：生物反应器在生物制药过程中起到至关重要的作用，它为细胞或酶提供了适宜的生长和催化环境，确保了药物生产的高效性和稳定性。
生物反应器的设计和操作直接影响到药物的产量和质量，是实现工业化生产的关键环节。
化学反应工程考试试题及答案
化学反应工程考试试题及答案一. 选择题1. 在进行化学反应工程设计时，以下哪个因素不属于考虑的主要因素？a) 反应速率b) 反应动力学c) 原料成本d) 温度控制答案：c) 原料成本2. 化学反应工程中，以下哪种反应类型属于放热反应？a) 氧化反应b) 加氢反应c) 氢化反应d) 生成酸反应答案：a) 氧化反应3. 执行化学反应时，下列哪个条件对于控制选择性反应非常重要？a) 压力b) 流速c) 反应物比例d) 温度答案：c) 反应物比例4. 下列哪种反应类型在进行反应工程设计时需要考虑催化剂的使用？a) 酯化反应b) 氧化反应c) 反应物分解反应d) 酸碱中和反应答案：a) 酯化反应5. 在进行化学反应工程设计时，下列哪种参数是必须考虑的？a) 反应器材料b) 搅拌速率c) 产品收率d) 反应器体积答案：d) 反应器体积二. 简答题1. 请简述酸碱中和反应的基本原理及过程。
答案：酸碱中和反应是指酸和碱在一定的条件下，以化学反应形式相互中和，生成盐和水。
这种反应的基本原理是酸和碱互相转化为盐和水的化学反应。
酸和碱分别具有H+离子和OH-离子，当它们混合时，H+离子和OH-离子结合生成水分子，并生成相应的盐。
2. 请简要描述化学反应速率的定义及影响因素。
答案：化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有：- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。
- 温度：温度升高会加快反应速率，因为高温会增加反应物分子的热运动速度。
- 催化剂：催化剂能够降低化学反应的活化能，从而加速反应速率。
- 反应物粒径：反应物粒径越小，表面积越大，反应速率越快。
- 反应物浓度：反应物浓度越大，反应速率越快。
三. 计算题1. 某化学反应的反应方程式为A + 2B -> C + D，已知初始时A和B的摩尔浓度分别为2mol/L和3mol/L，经过一定时间后，测得C的摩尔浓度为4mol/L。
《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。
解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。
（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。
化学反应工程期末考卷
化学反应工程期末考卷一、选择题（每题2分，共20分）A. 反应器的设计与优化B. 反应动力学研究C. 物料衡算与能量衡算D. 电路设计A. 物料衡算方程B. 能量衡算方程C. 动量衡算方程D. 质量守恒方程A. 全混流反应器B. 平推流反应器C. 罐式反应器D. 填料塔反应器A. 反应级数B. 反应速率常数C. 反应活化能D. 反应平衡常数A. 反应器体积B. 反应时间C. 反应温度D. 原料浓度A. 增加搅拌速度B. 减小反应器直径C. 增加原料流量D. 降低反应热7. 反应器内流体流动状态分为哪两种？A. 层流和湍流B. 稳定流和不稳定流C. 不可压缩流和可压缩流D. 单相流和多相流A. 反应器材质B. 反应器结构C. 反应动力学D. 物料性质9. 化学反应工程中的返混现象是指？A. 反应器内流体流动方向不一致B. 反应器内流体流动速度不一致C. 反应器内物料浓度不一致D. 反应器内温度分布不一致A. 塔式反应器B. 罐式反应器C. 搅拌釜式反应器D. 微通道反应器二、填空题（每题2分，共20分）1. 化学反应工程研究的核心问题是反应器内的____、____和____。
2. 反应动力学研究主要包括____、____和____。
3. 反应器的设计与优化主要包括____、____和____。
4. 化学反应工程中的三传理论是指____、____和____。
5. 反应器的放大主要包括____、____和____。
6. 反应器内流体流动状态分为____和____。
7. 反应器内流体流动形式分为____、____和____。
8. 反应器内温度分布不均匀会导致____、____和____。
9. 反应器内压力分布不均匀会导致____、____和____。
10. 化学反应工程中的返混现象会影响____、____和____。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化学反应工程的研究内容。
2. 简述反应器内流体流动状态对化学反应的影响。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
16、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_数学模型_。
17、一级连串反应 在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度 _______、 ______。 、 ）
18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_ _。
(3)若E1>E2，则反应温度应采用高温。
一、选择题
1、气相反应 进料时无惰性气体， 与 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子 =__A_。
A. -2B. -1 C. 1 D. 2
2、一级连串反应 在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度 ___A____。
A. B. C. D.
3、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P与副产物S的选择性 =__C_。
28、测定气-液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的__扩散阻力_，使反应在动力学区域内进行。
29、在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使用水平构件，它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用，从而导致床内产生明显的_温度_梯度和_浓度_梯度。
23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、,
24、平推流反应器的返混为____0___。
25、一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用_初始速率法_法来求反应级数。
26、分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_平均生产速率 最大_、_生产经费最低_为目标进行优化的。
27、轴向分散模型的数学期望值 _____，方差 __。
A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0
13、当反应级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
反应工程期末考试试题
反应工程期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1、在反应工程中，我们通常研究的重点是（）。
A.反应的动力学和热力学B.反应的微观机制和宏观过程C.反应的工艺流程和设备设计D.反应的优化和放大2、下列哪种物质在反应工程中通常被视为理想流体？（）。
A.水蒸气B.二氧化碳C.汽油D.聚合物溶液3、反应工程中的化学计量学主要研究的是（）。
A.反应过程中物质浓度的变化B.反应过程中能量变化的关系C.反应过程中物质种类变化的关系D.反应过程中物质数量的变化关系4、对于一个化学反应来说，其速率通常与哪个因素最为相关？（）。
A.反应物的浓度B.反应的温度C.反应的压力D.催化剂的类型和浓度5、在反应工程中，我们通常使用哪种类型的设备来增加化学反应的速率？（）。
A.热交换器B.蒸馏塔C.搅拌釜D.膜分离器6、下列哪个参数是描述化学反应快慢的最佳指标？（）。
A.活化能B.反应级数C.速率常数D.阿累尼乌斯方程的斜率7、在反应工程中，我们通常采用哪种方法来确定化学反应的平衡常数？（）。
A.通过热力学数据计算B.通过实验测定C.通过动力学数据计算D.通过分子结构计算8、下列哪个参数是描述化学反应可逆性的最佳指标？（）。
A.平衡常数KcB.活化能EaC.反应级数nD.阿累尼乌斯方程的斜率k'9、在反应工程中，我们通常采用哪种方法来增加化学反应的选择性？（）。
A.采用催化剂降低活化能B.采用特殊的反应条件提高反应速率C.采用特殊的反应条件降低活化能D采用动力学控制方法增加主反应速率，降低副反应速率10在反应工程中我们通常采用哪种方法来降低废气废液的产生量？（）A采用循环使用的方法B采用副产品回收的方法C采用废气废液处理的方法D采用一次性使用的方法二、判断题（每题2分，共20分）1对于一个给定的化学反应来说其速率常数k仅与温度有关而与其他因素无关。
（）2在化学反应中催化剂可以降低活化能从而增加主反应速率降低副反应速率提高选择性。
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武汉工程大学生物反应工程试题班级学号姓名
一、名词解释（5⨯2分）
底物的抑制作用
倍增时间t d
位阻效应
停留时间
反复分批操作
二、填空题（6⨯4）
1、K m是[ES]的分解速率与形成速率（k1）的比值，K m值的大小反映了
通过测定K m值可以判断酶的最适底物，其值最小者为
2、对竞争性抑制，抑制程度i= ，底物浓度的增大可抑制剂的影响可；对非竞争性抑制，抑制程度i= ，底物浓度的增大抑制剂的影响。
3、在细胞反应过程中，可将细胞反应视为生成多种产物的复合反应，根据“黑箱”计量模型和相应简化处理，细胞生长和产物形成的总反应式可表示为：
4、在同一测定条件下，固定化酶的催化活性一般等摩尔原酶的催化活性，固定后，酶的热稳定性
5、对于液体，由于其分子运动的平均自由程很小，组分在微孔内的扩散可视为
6、对一简单的S→P的液相反应，若要求单位时间内产量为P r，反应的初始浓度为c s0，其转化率为X s，则单位时间所处理反应物料的体积应为：F= 。
在分批操作中，若准备时间为t p，延迟时间t1，反应时间t r，静止时间t s，则一个周期时间，分批操作的搅拌槽式反应器的有效体积为V R=
三、计算题（4⨯9分）
1、某酶反应，其K m=0.01mol/L。
为了求其最大反应速率r max值，现通过实验测得该反应进行5min时，底物已转化了10%，已知c so=3.4⨯10-4mol/L，并假定该反应可用M-M方程表示。
试求：（1）最大反应速率r max为多少？（2）反应5min后，底物浓度为多少？
2、某酶固定在无微孔的球形载体上，已测得其本征动力学参数为：r max=4⨯10-5mol/(L•s)，K m=2⨯10-5mol/L。
现将其放在一底物浓度为c s0=1⨯10-5mol/L的液相反应器中进行反应，在该操作下流体的体积传质系数K L a为4⨯10-1s-1。
试求：（1）底物在固定化酶外表面上的反应速率为多少？
（2）该反应的外扩散有效因子为多少？
3、以甘油为底物进行阴沟气杆菌的分批培养。
该反应动力学符合Monod方程，动力学参数为μmax=0.85h-1,K s=1.23⨯10-2g/L,Y X/S=0.53。
反应开始时，即：t=0时，c xo=0.1g/L，c so=50g/L。
若不考虑延迟期，试培养至6h的细胞浓度。
4、若在一中进行微生物反应，其速率方程为r x=2c s c x/(1+c s)[g/(m3•h)。
已知c xo=c po=0，c=3g/m3,V R=0.5 m3，每生成1g微生物消耗2.5g底物S。
（1）试求在单一CSTR中在最佳操作条件下反应器中的底物浓度？
（2）若采用带循环的反应器系统，循环比为1/3，c xr /c xf=6试求在总反应系统的出口处底物的浓度c sf和菌体浓度c xf各位多少？
四、简答题（5 6分）
1、简述酶的抑制作用机理和酶的抑制剂（概念、种类、特点）。
5分
2、Monod方程建立的几点假设是什么？
3、影响延迟期长短的因素有哪些？如何从实际生产中缩短延迟期？
4、流体扩散时，其在微孔内所受的扩散阻力主要来自于哪几个方面？某组分在微孔内的扩散属于何种机理该如何判断？
5、简述实施补料分批操作的目的及应用在哪些过程。