Si se puede, de hecho, yo lo utilizo en algunos proyectos.
Por ejemplo, tengo una app que es una app administrativa donte creo contenido para otra app, y al mismo tiempo las dos estan conectadas, por lo que puedo administrar y ver contenido con una que la otra genera.
Para enlazar dos proyectos a una misma cuenta de Firebase podes hacer lo siguiente dentro de Android Studio
Tanto en el primer como segundo proyecto , podes conectarlo siguiendo estos pasos
Desde Android Studio
1.- Entra a tools - Firebase
2.- Selecciona cualquiera de los servicios y clica el boton conectar
3.- Selecciona el proyecto donde queres conectar la app que estas trabajando
Esta ventana te puede saltar una vez si fallo al apretar conectar, o te sale otra ventana en la cual seleccionas un proyecto existente y le das continuar
No encontre la imagen donde me salia esta ventana, pero si no te sale la imagen de arriba, seguramente te salga esta antes
Ahi es donde seleccionas choose an existing project y enlazas ese proyecto con un proyecto ya hecho de Firebase. Como podes ver, en la opcion de choose an existing project nos dice al lado la cantidad de apps enlazadas que tiene ese proyecto.
Una vez conectado, todo deberia estar bien
Desde Firebase
1.- Configurar proyecto
2.- Añadir SHA-1 de tu nueva app (apretando add fingerprint)
De esta forma enlazamos mas de una app a una misma base de datos
Recuerda, lo mas importante es que añadas el SHA-1 del nuevo proyecto a la configuracion de Firebase. Si lo haces desde Android Studio se pone solo, si lo haces desde la web tenes que añadir el SHA-1 del nuevo proyecto.
Actualizacion
Como te podes fijar en esta foto, tengo 2 proyectos distintos conectados a una misma database de Firebase, con distintos nombres de paquete