A、组成元素相同的化合物，不一定属于同种物质，例如：二氧化碳和一氧化碳都是有碳元素和氧元素组成，但属于不同物质，故A正确；

B、元素是指具有相同核电荷数的一类原子的总称，所以具有相同核电荷数的原子一定属于同种元素，故B正确；

C、有的单质是由分子直接构成的，例如氧气是由氧分子构成的，故C错误；

D、氧化物是指有两种元素组成且一种是氧元素的化合物，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，例如氯酸钾属于化合物而不是与氧化物，故D正确．

故选：C．