解题思路：根据同底数幂相乘，底数不变指数相加；同底数幂相除，底数不变指数相减；积的乘方，等于把积的每一个因式分别乘方，再把所得的幂相乘，对各选项分析判断后利用排除法求解．
A、应为a2×a3=a5，故本选项错误；
B、2a与3b不是同类项的不能合并，故本选项错误；
C、a5÷a2=a3，正确；
D、应为（a2b）2=a4b2，故本选项错误．
故选C．
点评：
本题考点： 同底数幂的除法；合并同类项；同底数幂的乘法．
考点点评： 本题考查同底数幂的乘法，同底数幂的除法，积的乘方，需要熟练掌握，没有同类项的一定不能合并．