答案：D

题目分析：化学变化是指在原子核不变的情况下，有新物质生成的变化．物理变化是指没有新物质生成的变化．化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成．

解：A．N₂和H₂合成NH₃发生了化学变化，故A错误；

B．钢铁厂炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来，发生的是化学变化，故B错误；

C．接触法制硫酸发生的三个反应是S+O₂SO₂、2SO₂+O₂2SO₃、SO₃+H₂O═H₂SO₄，发生了化学变化，故C错误；

D．炼油厂用分馏法生产汽油是利用沸点的不同进行混合物的分离操作，发生的是物理变化，故D正确．

故选D．

点评：本题主要考查了物理变化和化学变化的区别，题目难度不，可以依据化学变化的实质进行．