listtoview,

что значит Апп пул грузит? Какой процесс конкретно грузит? Нет такого процесса как "Апп пул".

Сними с процесса дамп во время повышения загрузки проца и пронализируй.
Или настрой автоматическое снятие данных при повышении загрузки.

Или подключить одним из CLR профайлеров, коих множество от разных производителей.
Или поставьте готовое решение для мониторинга, например NewRelic.

listtoview,

ещё если не настроено логирование запросов и не понятно какие запросы шли к приложению во время повышения загрузки проца, то начни с настройки логирования в IIS

если никаких других инструментов нет... и смотри какие запросы идут во время повышения загрузки проца

возможно тогда поймёшь, что за код вызывается
к примеру криво написаная регулярка может нехило нагрузить процессор