20mL由两种气态烃组成的混合物，和足量的O₂完全燃烧生成了30mL水蒸气和40mL CO₂（在同温同压下测定），
令平均分子组成为C_xH_y，则：
由碳原子守恒，20x=40×1，解得x=2．
由氢原子守恒，20y=30×2，解得y=3．
所以平均分子组成为C₂H₃．
A、若C₂H₂和C₂H₄，由碳原子可知为二者为任意比混合，其平均分子组成中H原子数目为3，由氢原子可知二者为1：1混合，故A正确；
B、若C₂H₄、C₂H₆，平均H原子数介于4～6之间，大于平均分子组成中H原子数目3，故不可能，故B错误；
C、若CH₄、C₂H₂，平均C原子数介于1～2之间，小于平均分子组成中C原子数目2，故不可能，故C错误；
D、若C₂H₄、C₃H₈，平均C原子数介于2～3之间，大于平均分子组成中C原子数目2，故不可能，故D错误．
故选：A．