解题思路：A．同位素是质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子；
B．同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物；
C．碳原子之间形成的化学键是共价键；
D．石墨烯是由石墨剥离而成的，为碳元素的一种单质．
A．石墨烯与石墨是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故A错误；
B．石墨烯与石墨是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．石墨烯中的碳原子之间形成的化学键是共价键，故C正确；
D．石墨烯是由石墨剥离而成的，为碳元素的一种单质，属于无机物，故D错误．
故选C．
点评：
本题考点： 同素异形体；碳族元素简介．
考点点评： 本题考查同位素、同素异形体、共价键和无机物等，难度不大，注意基础知识的积累．