解题思路：根据化合反应和分解反应的定义分析解答：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”．．
A、两种物质反应后生成一种物质，属于“多变一”的化合反应．故不选；
B、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．故不选；
C、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．故选；
D、一种物质生成三种物质，属一变多的分解反应．故不选．
故答案选C．
点评：
本题考点： 化合反应及其应用；分解反应及其应用．
考点点评： 抓住两种反应的特点，根据反应前后物质种类数“多变一”还是“一变多”对所以发生的反应进行类型判断．