Los balances de masa y energía constituyen una herramienta fundamental para el desarrollo de procesos, mediante el planteamiento de las leyes de conservación y la aplicación de reglas estequiométricas y termodinámicas. En el presente artículo se discuten estos métodos, y principalmente la utilidad del cálculo de los balances en forma gráfica, mediante diagramas entalpía-conversión-temperatura desarrollados específicamente para el análisis de los procesos químicos que involucran balances energéticos, donde la construcción del diagrama permite visualizar los cálculos de entalpía, temperatura, conversión y cinética de los reactores industriales, de un modo simple y eficaz. El procedimiento se ilustra con un caso típico de diseño, simulando distintos escenarios de la operación, para optimizar el reactor desde el punto de vista del rendimiento, la economía y emisiones del proceso.