Оба оборота: с большой вероятностью и с большой долей вероятности — широко употребляются, выбор за Вами. Оба не выделяются запятыми.
Корректно слитное написание, т. к. слово можно заменить синонимом без не (трудно, тяжело). Впрочем, если автору важно подчеркнуть отрицание, он вправе написать раздельно.
Вопрос "отчего" требует развернутого ответа, экскурса в историю русского ударения и произношения (есть и специальные монографии об этом, например труды М.В. Панова, Р.И. Аванесова и др.). Если коротко - нужно учить ударение в таких словах наизусть или сверяться со словарем.