Eu encontrei uma maneira de acordar o monitor. Não é ideal, mas muito melhor do que reiniciar o servidor X ou reinicializar. Eu criei um script de shell simples que força o modo gráfico a ser redefinido.
#!/bin/bash
xrandr --output HDMI2 --primary --mode 2560x1440
ou mais simples
#!/bin/bash
xrandr --output HDMI2 --auto
Em seguida, atribuí uma combinação de teclas de atalho para invocar meu script. Desta forma, o monitor é ativado, mas apenas em um pressionamento de tecla específico contra qualquer evento de tecla ou mouse.
Esperarei por uma resposta melhor antes de aceitar minha própria resposta. Ainda estou esperançoso de que alguém saiba uma maneira de corrigir o problema real.
ATUALIZAÇÃO 2018-01-12 Eu atualizei o kernel da versão padrão do LTS para o último ( link ) e o monitor agora se comporta como deveria. Obrigado ao @Ellis Whitehead por apontar que poderia ser um problema na implementação do kernel.