Что происходит в результате взаимодействия CaO и CO?

Коротко: прямой реакции нет.
Оксид кальция очень устойчив, и угарный газ не способен его восстановить или как-то «присоединиться» к нему. Реакция вида

CaO + CO → Ca + CO₂

термодинамически крайне невыгодна (ΔG° сильно положительна), поэтому в обычных условиях взаимодействия не происходит.

Нюанс, из-за которого иногда думают, что «что-то всё же идёт»: при 300–700 °C CO может диспропорционировать (реакция Будара)

2 CO ⇄ CO₂ + C,

а образующийся CO₂ поглощается известью:

CaO + CO₂ → CaCO₃.

В сумме это даёт побочную, протекающую при умеренных температурах и на поверхностях, реакцию:

CaO + 2 CO → CaCO₃ + C(сажa).

При более высоких температурах (≈ > 700–800 °C) равновесие Будара сдвинуто в сторону CO, а CaCO₃ разлагается обратно на CaO + CO₂, и заметного взаимодействия с CO уже нет.

Итого: в чистой системе CaO–CO прямой реакции не протекает; возможна лишь косвенная карбонизация через диспропорционирование CO с выделением сажи при умеренных температурах.