La diferencia que tengo entendido, es que el i3 es un procesador de un núcleo, que emula 2, y el Core 2 Duo si son 2 núcleos físicos.
Tengo entendido que el i3 se calienta un poco más, pero consume menos energía que el C2D, y tienen un rendimiento muy similar.
Y también que el i3 tiene un desempeño superior al Celeron.
Saludos!
NOTA: todo esto lo he leído en foros, así que no estoy 100% seguro de que los datos sean precisos, pero por allá esta la situación.