Eu teria dito que você deveria fazer assim:
sudo Xnest :1.0 -geometry 800x480 -ac & DISPLAY=:1.0 chromium-browser
Isso vem sem o benefício de um gerenciador de janelas. Para obter um, você pode substituir o "navegador do cromo" acima por x-window-manager ou algo semelhante.
Anexe um "e comercial" ao comando para voltar ao terminal após o comando ter iniciado a execução. Você pode então iniciar os aplicativos no servidor x aninhado, prefixando-os com DISPLAY=:1.0
Mas: isso parece estar quebrado de alguma forma. Existe um relatório de erros (Status: em andamento; Importância: Alta) relacionado para isso, eu testei e, de fato, ele trava de forma confiável quando eu tento iniciar o "x-window-manager" ou "gnome-session".
O comando acima, no entanto, sem um gerenciador de janelas, roda bem (pelo menos com o cromo, por favor, informe se ele funciona com o firefox 4)