A、同温同压下，相同体积的气体，其物质的量一定相等，不是气体物质的量不一定相等，故A错误；

B、等体积的甲烷和一氧化碳所处的状态相同，含有相同的分子数，烷和一氧化碳所处的状态不一定相同，所含分子数不一定相同，故B错误；

C、1L一氧化碳气体与1L氧气所处的状态相同，1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小，但二者所处的状态不一定相同，因此1L一氧化碳气体与1L氧气的质量关系无法确定，或大或小或相等都有可能，故C错误；

D、相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则物质的量相等，二者摩尔质量相等，则质量一定相等，故D正确．

故选：D．