無理じゃないけど

パリを朝7時に出てアムステルダムには正午に着きます。帰りはアムステルダムを夜8時過ぎで11時半にパリ着。ブリュッセルを見るならばその分早めにアムステルダムを出ると考えると良いです。3時台、5時台、6時台、7時台にタリスがあります。ブリュッセルに行くのにタリスでなくICを使うならば毎時あります。こちらは時間は3時間弱かかりますが値段は安いです。

>可能な距離でしょうか。フランスレイルパスを使用したいのですが、その場合行ける所まで行って、到着地または国境辺りで追加料金を支払えば大丈夫なのでしょうか。

最初に駅でパスを見せて不足分の区間の切符を買ってください。車内での精算は高くつきます。