Почему слова он и пенал это разные часть речи

Потому что он это местоимения
а пенал это существительное

"Он" - личное местоимение, "пенал" - существительное. Да, "пенал" можно заменить словом "он", но это потому, что местоимение служит тем, что заменяют слова. Пример: Вася побежал к озеру. Он побежал к озеру.
Пенал лежит на столе. Он лежит на столе.