Respostas:
Sim você pode. Como você diz "Supondo que a placa-mãe e a bios estejam prontas para funcionar", se essa condição estiver boa, quero dizer, se o seu processador usar o mesmo soquete e um chipset compatível, você poderá não apenas atualizar de um núcleo duplo para o núcleo quádruplo, mas o outro também, fazendo o downgrade do quad core para um processador dual core.
Os sistemas dual core e quad core provavelmente usariam o mesmo kernel SMP e dificilmente causarão problemas por causa disso. Se você deseja jogar pelo seguro, convém executar o sysprep / generalize para torná-lo um sistema genérico não especializado antes de fazer a troca do processador.
Outros problemas, como a ativação, ainda precisam ser resolvidos, mas isso deve permitir que o sistema seja inicializado sem incompatibilidades de driver.
sysprep
uma alteração na CPU? Parece uma ideia horrível baseada na documentação. Eu estava no pressuposto de que redefinir seu SID geralmente não é desejável.