分析：根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换（如碳和水蒸气反应）、某些复分解（如铵盐和强碱）等．
解答：解：A、置换反应不一定是吸热反应，如金属与水反应置换氢气，放出热量，碳和水蒸气反应置换氢气，吸收热量，故A错误；
B、放热反应有的需加热，有的不需加热．如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点，再如铝热反应也是，故B错误；
C、化学变化伴随着能量的变化，物理变化也能伴随着能量的变化，如物质三态之间的转变，故C错误；
D、化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，必然伴随着能量变化，故D正确；
故选D．
点评：该题考查了物质变化与热效应间的关系．需正确理解放热、吸热的本质是解题的关键．
