解题思路：分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”，据此进行分析判断即可．
A、2Mg+CO2
点燃
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C+2MgO，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误．
B、CO2+H2O═H2CO3，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误．
C、NaOH+HCl═NaCl+H2O，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误．
D、CaCO3
高温
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CaO+CO2↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确．
故选：D．
点评：
本题考点： 分解反应及其应用．
考点点评： 本题难度不大，掌握分解反应的特征（“一变多”）并能灵活运用是正确解答本题的关键．