解题思路：A．有相同质子数，不同中子数的原子互为同位素；
B．具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
C．结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物；
D．相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体．
A．H2和D2是由氢的同位素原子形成的分子，不是原子，故不互为同位素，故A错误；
B．
和
为同一物质，故B错误；
C．碳链为
与
，两者结构不相似，故不互为同系物，故C错误；
D．金刚石、石墨是由碳元素形成的不同单质，故互为同素异形体，故D正确；
故选D．
点评：
本题考点： 同位素及其应用；同素异形体；芳香烃、烃基和同系物；同分异构现象和同分异构体．
考点点评： 本题考查同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的概念，难度不大．对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题．