A、碳元素和氢元素可以组成一种化合物，例如甲烷，故A不可选；
B、一种单质和一种化合物的混合物，例如氢气和甲烷，故B不可选；
C、两种化合物的混合物，例如甲烷和乙炔，故C不可选；
D、如果是两种单质，则应该是碳和氢气，因为碳是固体，所以不可能是两种单质，故D可选．
故选D．