Lors de l'écriture d'une équation chimique, il est nécessaire d'identifier :

les réactifs de la réaction, que l'on placera à gauche de la flèche,
les produits, que l'on placera à droite de cette même flèche.

Il faut ensuite se demander si la conservation des atomes et des charges est respectée.

Dans ce cas, on nous dit que le dioxygène ($O_2$) réagit avec le carbone ($C$), ce sont donc les deux réactifs de cette transformation.

Il se produit du dioxyde de carbone ($CO_2$), il s'agit donc du produit de cette transformation.

Cette transformation a donc pour équation-bilan : $\small C + O_2 \rightarrow CO_2$.

Côté réactifs :

$1$ atome de $C$ ;
$2$ atomes de $O$.

Côté produits :

$1$ atome de $C$ ;
$2$ atomes de $O$.

L'équation-bilan est donc équilibrée.

Concernant les autre propositions :

$\small CO_2 \rightarrow C + O_2$, la réaction est présentée dans le sens inverse où elle se produit réellement.
$\small C + O + O \rightarrow CO_2$ désigne 2 atomes d'oxygène distincts et ce n'est pas la molécule de dioxygène.
$\small CO + O \rightarrow CO_2$ sera la réaction entre du monoxyde de carbone et un atome d'oxygène donc les réactifs ne sont pas conformes à la description.