C
A.凡是中心原子采取相同类型的杂化轨道成键的分子,其几何构型不一定相同,如H2O和CH4都是sp3杂化,但水分子是V型,甲烷分子是正四面体型,故A正确;
B.能量不同的轨道杂化后变成能量相同的轨道,所以sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道,故B正确;
C.AB3型的共价化合物,其中心原子A不一定采用sp2杂化轨道成键,如NH3是采用sp3杂化,故C错误;
D.乙烯与氢气反应会变成乙烷,乙烯分子中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2 杂化,乙烷分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,则碳原子的杂化类型由sp2 变为sp3,故D正确;
故选C.