分析：根據常見的放熱反應有：所有的物質燃燒、所有金屬與酸反應、金屬與水反應，所有中和反應；絕大多數化合反應和鋁熱反應；
常見的吸熱反應有：絕大數分解反應，個別的化合反應（如C和CO2），少數分解置換（如碳和水蒸氣反應）、某些復分解（如銨鹽和強堿）等．
解答：解：A、置換反應不一定是吸熱反應，如金屬與水反應置換氫氣，放出熱量，碳和水蒸氣反應置換氫氣，吸收熱量，故A錯誤；
B、放熱反應有的需加熱，有的不需加熱．如木炭的燃燒是一個放熱反應，但需要點燃，點燃的目的是使其達到著火點，再如鋁熱反應也是，故B錯誤；
C、化學變化伴隨著能量的變化，物理變化也能伴隨著能量的變化，如物質三態之間的轉變，故C錯誤；
D、化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，必然伴隨著能量變化，故D正確；
故選D．
點評：該題考查了物質變化與熱效應間的關系．需正確理解放熱、吸熱的本質是解題的關鍵．
