根据化合反应,两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”;
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”进行分析.
【解析】
A、两种物质铝和氧气反应后生成一种物质氧化铝,属于“多变一”的化合反应,故A错误;
B、两种物质氮气和氢气反应后生成一种物质水,属于“多变一”的化合反应,故B错误;
C、一种物质水反应后生成两种物质氧气和氢气,属于“一变多”的分解反应,故C错误;
D、两种物质甲烷和氧气反应生成两种物质二氧化碳和水,既不是“多变一”的分解也不是“一变多”的化合,故D正确;
故选D.