为了回答我自己的问题，上面的两个例子似乎做了同样的事情，使用json参数确实会将header中的content-type设置为application/json。在上面使用data参数的第一个示例中，header中的content-type需要手动设置。

截至2021年12月，关于使用data与json的requests文档现在非常清楚两者的区别。
(With我们对它的一点贡献-my PR和你的支持，证实了这曾经是一个问题。谢谢！）。

附言

这并没有回答OP问题，但如果第一段代码有点不同：

import requests
import json
d = {'a': 1}
response = requests.post(url, data=d)

(note这里的dictdNOT转换为JSON字符串！）
如果第二个代码是相同的（为了完整性，复制它）：

import requests
import json
d = {'a': 1}
response = requests.post(url, json=d)

……那么结果就会大不相同。
第一个代码将生成一个内容类型设置为application/x-www-form-urlencoded的请求，数据格式如下："a=1"
第二个代码将生成一个内容类型设置为application/json的请求，实际上数据也是这种格式，所以{"a": 1}-一个JSON字符串。

仅从我这里的经验来看，但请注意，最好使用json字段与dict，而不是将dict转储到data字段中。
同样，仅凭经验，我没有研究代码本身，但似乎requests库做了一些比json.dumps更聪明的json序列化。当在data字段中使用json.dumps时，我遇到了几个示例，其中这导致来自（FastAPI）服务器的“value is not a valid dict”错误响应。使用json字段解决了这些问题。
编辑：我今天看了一下代码。如果使用json参数，似乎requests库实际上只设置Content-Type并转储它：

from .compat import json as complexjson
content_type = 'application/json'
body = complexjson.dumps(json)
if not isinstance(body, bytes):
    body = body.encode('utf-8')

在requests.compat中，json只是：

try:
    import simplejson as json
except ImportError:
    import json

...因此，我真的不明白为什么手动使用data参数来做这件事有时会失败。¯_（）_/¯