A、浓盐酸在空气中敞口放置一段时间后，质量减少，是因为浓盐酸具有挥发性，部分氯化氢气体跑出来了，没有新物质生成，属于物理变化，故A错；

B、用活性炭吸附毒气，是利用活性炭疏松多孔，把毒气吸附在它的表面，没有新的物质生成，属于物理变化，故B错；

C、工业上把石油分馏得到煤油、汽油、柴油等化工产品，是利用它们的沸点不同，进行的简单分离，没有新的物质生成，属于物理变化，故C错；

D、用煮沸的方法将硬水软化是将水中的可溶性的钙镁化合物转化为沉淀除去，有新的物质生成，属于化学变化，故D正确．

故选D．