A．O2和O3是同种氧元素组成的性质不同的单质，互称同素异形体，故A错误； B．1H和2H是氢元素的同位素，故B错误；C．（CH3）2CHCH2CH3和CH3（CH2）3CH3，碳链不同，是同分异构体，故C正确；D．CH3CH2CH3和CH3（CH2）2CH3，结构相似，在分子组成上相差两个CH2原子团，为同系物，故D错误．故选C．
