同温同压下，不同气体的摩尔体积相同，根据n=

V

Vm

知，相同体积的O₂和O₃具有相同的物质的量，即n相同，

A．根据ρ=

M

Vm

知，两种气体的摩尔质量不同，所以密度不同，故A错误；

B．根据m=nM知，两种气体的摩尔质量不同，所以质量不同，故B错误；

C．两种气体的物质的量、阿伏伽德罗常数都相同，根据N=nN_A知，两种气体的分子数相同，故C正确；

D．两种气体的物质的量、阿伏伽德罗常数都相同，根据N=nN_A知，两种气体的分子数相同，每个氧气和臭氧分子中所含原子数不同，所以氧气和臭氧原子个数不同，故D错误；

故选C．