o erro está...

Olá Isadora,

Você definiu que a quantidadeCarbono2 vai receber ela mesma e irá somar + 2 e depois perguntou se a quantidadeCarbono1 é igual a quantidadeCarbono2, com isso será sempre diferente os dois valores!

Para resolver isso você deverá declarar que o que for recebido em quantidadeCarbono2 será + 2 depois de realizar a pergunta(if).

Referência a linha

quantidadeCarbono2 = quantidadeCarbono2 + 2;

Seu novo código ficará:

<meta charset="UTF-8">

<script>

    function pulaLinha() {
        document.write("<br>");
    }

    function mostra(frase) {
        document.write(frase);
        pulaLinha();
    }

    var quantidadeCarbono1 = parseInt(prompt("Quantidade de carbono substância 1"));
    var quantidadeCarbono2 = parseInt(prompt("Quantidade de carbono substância 2"));


    if(quantidadeCarbono1 == quantidadeCarbono2 ) {

        mostra("Acho que são substâncias parecidas");
    } else {

        mostra("São substâncias bem diferentes");
    }

    quantidadeCarbono2 = quantidadeCarbono2 + 2;

</script>

Espero que eu tenha lhe auxiliado!