A．A、B两种烃的最简式相同，可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如乙炔与苯，故A错误；
B．A、B两种烃的最简式相同，分子式不一定相同，各amol完全燃烧生成CO₂的质量不一定相同，故B错误；
C．A、B两种烃，含碳元素的质量分数相等，则含氢元素的质量分数也相同，故C正确；
D．A、B两种烃的最简式相同，可能互为同系物，如乙烯与丙烯等，故D错误；
故选C．