\displaystyle \text{C}_{9}\text{H}_{12}의 분자식은 방향족 고리 하나와 세 개의 탄소 기반 치환기가 존재할 수 있는 구조를 암시한다. 문제에서 브롬과 치환 반응을 하였을 때 단 하나의 브로모치환 생성물만 나타난다고 하였으므로, 분자 내의 모든 치환 가능한 위치가 서로 대칭을 이루어야 한다.

\displaystyle \text{C}_{9}\text{H}_{12}의 여러 가능한 이성질체 중에서 모든 치환 위치가 완전하게 등가인 구조는 1,3,5-trimethylbenzene, 즉 mesitylene이다. 이 구조에서는 세 개의 메틸기가 고리의 대칭 위치에 있어, 브롬에 의한 친전자 치환 반응 시 하나의 메틸기만 치환되는 경우라도 모든 생성물이 서로 동일하다.

반면 다른 선택지들은 다음과 같은 이유로 단일 생성물이 나오지 않는다.

Ethylbenzene, cumene, propylbenzene은 치환 가능한 방향족 위치가 서로 비등가이므로 여러 반응 생성물이 생긴다.

p-Xylene은 대칭적이지만 \displaystyle \text{C}_{8}\text{H}_{10}에 해당하여 분자식이 문제의 조건과 맞지 않는다.

따라서 정답은 mesitylene인 ③이다.