Может ли одна и та же купюра попасть мне обратно в руки, после того, как я расплатился во Владивостоке, а живу в Москве?

Может. Вы расплатились во Владивостоке, затем Вашу купюру отдали на сдачу другому человеку. Даже если исключить вариант, что этот человек тоже житель Москвы, получатель купюры может поехать в Москву и там уже сам расплатиться ей в магазине. Ну а дальше через некоторое время не исключено, что данная купюра попадёт к Вам в качестве сдачи или каким то иным способом. Но вариант конечно мало вероятный !