A、图中五个分子构成完全相同，为同种物质的分子，所示物质为纯净物；由于分子是由同种原子所构成，为单质的分子，不属于化合物；故A不正确；

B、图中所示的是两种不同的单个的原子，所示物质不是化合物；故B不正确；

C、图中五个分子中，其中有两个分子构成与另外三个分子的构成不同，为两种物质的分子，所示物质为混合物；故C不正确；

D、图中五个分子构成相同，为同种物质的分子，所示物质为纯净物；每个分子是由不同种原子所构成，对应物质为化合物；故D正确；

故选D