Nevyznám se v KDE, ale nedávno jsem se snažil trochu ladit jednu nebo dvě multi-display sestavy... bohužel mám pocit, že se x.org dost vyvíjí, včetně stylů konfigurace xorg.conf, takže některé tutorialy jsou zastaralé apod... Začněme ale od začátku.
Osobně bych začal explicitním zapnutím kýžených dvou (či více) výstupů natvrdo pomocí přesně mířených argumentů na kernel cmdline = je potřeba je přidat do konfigurace bootloaderu. Případně v Grubu je možnost je přidat přímo při bootu jednorázově = otestovat "nasucho". Následně např. v Debianu/Ubuntu lze přidat trvale do /etc/default/grub (a update-grub). Příklad z nějaké mojí konfigurace:
video=eDP-1:e video=eDP-1:1280x1024@60 video=HDMI-A-2:e video=HDMI-A-2:1920x1080@50
Přesná jména výstupů lze najít s trochou štěstí v dmesg. Pokud je driver [drm] při bootu nezmíní, možná bude třeba 
zvýšit debug level. Hledejte zmínky o cmdline argumentu drm.debug= . Aktuální popis jednotlivých bitwise voleb (pro čerstvé vanilkové jádro) je k nalezení 
zřejmě jedině ve zdrojákách kernelu. Tzn. je třeba se z DMESG domáknout, jak se jmenují jednotlivé výstupní porty.
Jakmile se Vám tohle podaří, jako další krok bych zkusil nechat xserver, ať se v tom zorientuje sám = z xorg.conf bych smazal veškerou konfiguraci grafických výstupů = ať zabere automatika xserveru.
Pokud automatika nezabere, tak se tomu dá pomoct v xorg.conf. Např. já mám na tomtéž stroji následující /etc/X11/xorg.conf.d/20-intel.conf :
Section "Monitor"
  Identifier    "eDP1"
  Option        "LeftOf" "HDMI2"
  Option        "DPMS" "false"
EndSection
Section "Monitor"
  Identifier    "HDMI2"
  Modeline      "1920x1080_50" 141.50  1920 2032 2232 2544  1080 1083 1088 1114 -hsync +vsync
  Modeline      "1920x1080_60" 173.00  1920 2048 2248 2576  1080 1083 1088 1120 -hsync +vsync
  Modeline      "1920x1080_24" 63.00  1920 1976 2160 2400  1080 1083 1088 1098 -hsync +vsync
  Option        "PreferredMode" "1920x1080_50"
  Option        "RightOf" "eDP1"
  Option        "DPMS" "false"
EndSection
Section "Screen"
  Identifier    "Screen0"
  Device        "Device0"
  Monitor       "HDMI2"
  DefaultDepth   24
  SubSection   "Display"
    Depth       24
    #Modes      "1920x1080_50" "1920x1080_60" "1920x1080_24"
  EndSubSection
EndSection
Section "Device"
  Identifier    "Device0"
  Driver        "intel"
  BusID         "0:2:0"
  Option        "Monitor-eDP-1" "eDP1"
  Option        "Monitor-HDMI-2" "HDMI2"
  Option        "TearFree" "true"
EndSection
Je tam pár věcí, které nepotřebujete...
Všimněte si, že jména zařízení v X.org jsou podobná jako v kernelovém DRM ovladači, ale kupodivu nikoli zcela stejná...
Bohužel nerozumím Xrandr = s tím neporadím.