解题思路：依据反应前后原子的种类以及分子的结构和质量守恒定律的有关知识分析解答；
A、依据图中不同的球代表不同的原子，所以图示中含有3种原子；
B、置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和化合物的反应，但从图示可以看出反应后的两种物质的分子都是由不同的原子构成的化合物分子，所以该反应不属于置换反应；
C、依据反应前后原子的种类和个数不变可知示意图中虚线框内的原子应该是“
”；
D、由图示可以看出反应前存在单质的分子“
”，故反应中一定存在元素化合价的变化；
故选：D．
点评：
本题考点： 微粒观点及模型图的应用；有关元素化合价的计算；反应类型的判定．
考点点评： 学会利用微粒观点及模型图的应用；试题通过给出微粒的模型，考查学生的观察能力和对基本概念的理解与运用能力．