D

$A$、有机物都含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等虽含碳元素，但其性质与无机物类似，因此把它们看作无机物，故选项推理错误。
$B$、置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，但生成单质和化合物的反应不一定是置换反应，如$CO+CuO\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}Cu+CO_{2}$，故选项推理错误。
$C$、化学变化伴随有能量变化，但是有能量变化的不一定是化学变化，如氢氧化钠溶于水放出大量的热，属于物理变化，故选项推理错误。
$D$、单质是由一种元素组成的纯净物，则由一种元素组成的纯净物一定是单质，故选项推理正确。
故选：$D$。