Por um lado, você deve registrar novamente o .NET 2.0 e 3.5 para o IIS (na caixa de seleção das configurações do pool de aplicativos, as únicas opções serão 2.0 e 4.0 - e a configuração não gerenciada - porque .NET 3.x é basicamente o "mesmo" que 2.0 com algumas bibliotecas adicionadas, mas 2.0 definitivamente deveria estar lá).
Você pode tentar
C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\aspnet_regiis.exe -i -enable
ou google "registra .net 2.0 iis 7.5" ou "aspnet_regiis" diretamente - isso lhe dará muita informação.
Em segundo lugar, seu aplicativo não está sendo executado em 4.0, porque o web.config não está configurado corretamente (isso é assim na descrição do erro). Você tem uma seção duplicada em algum lugar (é muito pequena para ler para os meus olhos). Verifique isso e verifique se o web.config é válido.