D

$A$.火箭使用偏二甲肼的液体燃料，该燃料具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，偏二甲肼的液体燃料可以释放更多的热量，故$A$正确；
$B$.根据能量的守恒定律可知，不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持不变，故$B$正确；
$C$.火箭与大气层摩擦过程中产生大量的热量，是与大气层发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，内能增加，这是通过做功的方式改变物体的内能，故$C$正确；
$D$.热值是燃料的特性，与燃料的质量无关，所以燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，燃料质量不断减小，但热值不变，故$D$错误。
故选：$D$。