根据四种基本反应类型的定义及特点分析:化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应;分解反应,是指一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应;由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应;置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,进行判断.
【解析】
A、3Fe+2O2Fe3O4属于“多变一”的化合反应,故A不符合题意;
B、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑属于“一变多”的分解反应,故B不符合题意;
C、BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl属于两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应的复分解反应,故C不符合题意.
D、Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,该反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故D符合题意.
故选D.