答案：C

题目分析：像甲烷与乙烷、丙烷、丁烷一样，结构相似，分子组成相差1个或若干个CH₂原子团的同一类化合物互称为同系物，故A选项错误；分子式相同、结构式不同的有机物互为同分异构体，故B选项错误；烷烃都是链烃，且碳原子之间只有单键，故C选项正确；分子式相同的有机物可能是同一种物质，也可能互为同分异构体，是不同的有机物，故D选项错误。