スーツケースに入れて預託荷物として預けるのなら

リヨンでの手続が可能なはずです。

ただし、スーツケースは預託荷物として日本まで通しでチェックインすることが条件です。

免税品の払い戻し手続きは、通常ＥＵ最終出国地で行うことが原則ですが、これは免税を受ける商品は未使用のままＥＵ外へ持ち出すことが条件となるためです。

預け入れ荷物にするスーツケースの中に免税を受ける商品を入れる場合（ＥＵ内で商品を使う可能性がなくなるので）、通常ならリヨンの空港で免税手続を受けることが可能なはずです。
この場合、一般的な方法としては、リヨンの空港でまずエアラインのカウンターに行き、購入品の入ったスーツケースをスルー・チェックイン（日本の最終目的地まで乗り継ぎのタグをつけてもらう）します。
通常であればスーツケースはその場で預けますが、預けずに免税手続を受ける旨を伝えて一旦引き取り、スーツケースを持って税関に行き、航空券・搭乗券、免税の書類を提示して税関スタンプを受けます。
この時、係員が購入商品を確認することがあるので、商品は出しやすくしておいてください。その後、自分で再度チェックインカウンターまで持って行って荷物を預ければＯＫです（空港によっては税関のところで荷物を預かる場合も）。

ひとつだけ注意して欲しいのが、購入品が宝飾品や高級時計等の高額商品だとスーツケースに入れて紛失等があってはいけないということで、税関でスタンプを押してもらえず、機内持ち込み荷物として携行して、最終出国地で税関スタンプを受けるように指示されることがあります。その際は諦めて手荷物に入れでフランクフルトで手続して下さい。

ということで、
１）は、条件次第で可能なはず（場所はわかりません）
２）Boarding Passではなくe-ticketを見せて手続できるかは係員しだいかも。
３）これはあり得ないでしょう。スルーの預託荷物でなければリヨンでの手続はできないはずですから。
という答えになりますが、何しろ欧州だと係員によって対応が違うこともあるので、リヨンでの手続は駄目元くらいの気持ちでチャレンジしてみてください。