A．丙烯分子中也含有-CH3，故丙烯分子中所有原子不可能都处于同一平面，故A错误；
B．邻二甲苯是2个-CH3取代了苯分子中的2个H原子，因烷烃中C、H原子是四面体结构，故-CH3中C原子与3个H原子不可能全部处于同一平面，所以邻二甲苯分子中所有原子不可能都处于同一平面，故B错误；
C．聚乙烯中含有-CH3的结构（1个碳原子与4个原子相连），故聚乙烯所有原子不可能处于同一平面，故C错误；
D．溴苯是1个溴原子取代了苯分子中的1个H原子形成的，故溴苯分子中所有的原子也处于同一平面，故D正确．
故选D．
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