2. Коля долго смотрел на бледный диск, проступивший в темнеющ..м вечернем небе. (Л. Кассиль)

Причастие «темнеющий» согласуется со словом «небе» (предложный падеж, средний род): пишется окончание -ем.

Коля долго смотрел на бледный диск, проступивший в темнеющем вечернем небе.